Kommerzielle Raumfahrtunternehmen sichern sich eine Finanzierung in Höhe von fast 2 Milliarden Yuan, der Erstflug der großen wiederverwendbaren Trägerrakete ist für das Jahr 2027 geplant | Exklusiv von Hard Krypton

Autor | Huang Nan

Redakteur | Yuan Silai

Hard Krypton erfuhr exklusiv, dass das kommerzielle Luft- und Raumfahrtunternehmen Deep Blue Aerospace zwei Finanzierungsrunden mit einem Gesamtvolumen von fast 2 Milliarden Yuan abgeschlossen hat. Zu den Investoren gehören lokale staatliche Unternehmen wie die Wuxi New District Investment Holding Group und Wuxi Venture Capital, Investmentinstitutionen wie Yida Capital, Haisong Capital, der Shanghai Pilot Free Trade Zone Fund, Zhuoyuan Capital, Wanshi Capital und Huafu Capital, Industriekapital wie Baotong Technology, Hongrun Construction und Uroica sowie unternehmensübergreifende Unternehmen der Industriekette wie Suzhou Spilok.

Die Mittel dieser Runde werden vor allem in die Forschung und Entwicklung sowie die Kommerzialisierung und Industrialisierung der beiden aktuellen Linien von wiederverwendbaren Trägerraketen des Unternehmens investiert. Gleichzeitig wird der Aufbau der Massenproduktionskapazität von Triebwerken, der Aufbau von Bodeneinrichtungen wie Start- und Testanlagen sowie die Einstellung von Kernfachkräften erheblich vorangetrieben.

Seit seiner Gründung konzentriert sich Deep Blue Aerospace auf die Linie von wiederverwendbaren Raketen mit flüssigem Sauerstoff und Kerosin. Die mittlere Trägerrakete „Nebula-1“ hat eine Nutzlastkapazität von 4-6 Tonnen in die erdnahe Umlaufbahn und erfüllt vollständig die Anforderungen an schnelle Reaktionen für den vollständigen Raketenstart und den Mitfahrstart. Das Kernprodukt „Nebula-2“ ist für eine Nutzlastkapazität von 25 Tonnen in die erdnahe Umlaufbahn positioniert und richtet sich an die Startanforderungen großer Niedrig-Erdumlaufbahn-Konstellationen. Sein Leiting-RS-Triebwerk hat kürzlich mehrere Langzeittests von 100 Sekunden und 200 Sekunden abgeschlossen, und der 200-Sekunden-Test eines einzelnen Triebwerks deckt die gesamte Flugdauer ab.

Nach dem Plan soll Nebula-2 im Jahr 2027 seinen Jungfernflugversuch abschließen, und in Zukunft wird das Stützfangverfahren mit „Greifarmen“ eingesetzt, um die erste Stufe der Rakete zurückzugewinnen und wiederzuverwenden.

Große wiederverwendbare Rakete von Deep Blue Aerospace (Quelle des Bildes: Unternehmen)

Die chinesische kommerzielle Luft- und Raumfahrt durchläuft derzeit einen entscheidenden Wendepunkt: Die Unternehmen wechseln von der Absolvierung technischer Validierungen zum Aufbau ingenieurtechnischer Lieferkapazitäten. Da verschiedene Unternehmen nacheinander wichtige Meilensteine wie Triebwerkstests und den Eintritt von Raketen in die Umlaufbahn abschließen, erweitert sich nicht nur der Vorstellungsraum des Kapitals für diese Branche, sondern auch die Bewertungsdimensionen der Branche entwickeln sich weiter. Der Fortschritt der Massenproduktion von Triebwerken und die tatsächliche Nachfrage nach Bestellungen sind zu den wichtigsten Dimensionen geworden, die die Branche derzeit prüft.

Die zugrundeliegende Logik dieses Wandels wurzelt in der Wirtschaftsstruktur der kommerziellen Luft- und Raumfahrtindustrie. Wenn die Startkosten nicht wirksam gesenkt werden können, ist das Geschäftsmodell für den Aufbau von Konstellationen kaum umsetzbar. Derzeit befinden sich die inländischen privaten Raketenunternehmen noch in einer kritischen Phase der Kostensenkung, und der Aufbau von Niedrig-Erdumlaufbahn-Konstellationen erfordert normalerweise Hunderte von Starts. Wenn die Kosten hoch bleiben, wird der großflächige Aufbau von Satellitenkonstellationen durch Satellitenunternehmen erheblich behindert.

Die Wiederverwendbarkeitstechnologie ist der Schlüssel zur Erschließung dieses Raums. Auf der Ebene der technischen Linien war die Rückgewinnungsfähigkeit von Anfang an eine zentrale Einschränkung bei der Konstruktion der Raketen von Deep Blue Aerospace. Die Iteration der beiden wiederverwendbaren Raketenmodelle Nebula-1 und Nebula-2 verbessert nicht nur die Nutzlastkapazität, sondern bietet auch unterschiedliche Lösungen für den Nutzlasttransport für verschiedene Märkte, Kunden und Szenarien. Nach dem Durchbruch der Wiederverwendbarkeitstechnologie können die Starthäufigkeit und die Zuverlässigkeit voraussichtlich verbessert und die Kosten gesenkt werden.

Die erste Stufe von Nebula-2 verwendet ein Konzept mit 11 parallel geschalteten Leiting-RS-Triebwerken. Die Kernlogik dieses Konzepts besteht darin, die Genauigkeit der Schubregelung in der Rückgewinnungsphase durch die Anzahl der Triebwerke zu erreichen. In der Startphase ist ein großer Schub erforderlich, während in der Rückgewinnungsphase ein kleiner Schub benötigt wird – dies ist ein grundlegender Widerspruch bei der Konstruktion wiederverwendbarer Raketen.

Das Konzept mit Triebwerken mit größerem Einzelschub weist in der Startphase keine Probleme auf, aber in der Rückgewinnungsphase kann der Gesamtschub selbst dann, wenn der Schub auf die niedrigste Stufe gedrosselt wird, immer noch größer als das Gewicht der Rakete sein, was dazu führt, dass die Rakete nicht stabil abbremsen kann und sogar den Effekt hat, dass sie „vorwärts geschoben“ wird, anstatt zu landen.

Nachdem die erste Stufe von Nebula-2 11 parallel geschaltete Triebwerke der 130-Tonnen-Klasse verwendet, müssen bei der Rückgewinnung nur 1 bis 3 davon gezündet werden. Der Gesamtschub kann die Anforderungen der Landebedingungen fein abstimmen, und die Granularität der Schubregelung ist fein genug, um eine stabile weiche Landung zu erreichen.

Test des Leiting-RS-Triebwerks (Quelle des Bildes: Unternehmen)

Die Parallelschaltung mehrerer Triebwerke ist ein anerkanntes ingenieurtechnisches Problem bei großen Flüssigraketen. Von dem Test eines einzelnen Triebwerks bis zum koordinierten Betrieb von 11 Triebwerken geht es nicht nur um die Triebwerkstechnik selbst, sondern vor allem um die Systemintegrationsfähigkeit, wie 11 Triebwerke am selben Raketenkörper im selben Zeitablauf koordiniert betrieben werden können.

Der gleichzeitige Start ist die erste Hürde. In der Technik wird eine Strategie des gruppierten und zeitgesteuerten Starts angewendet, bei der die Startzeitfolge jedes Triebwerks und die Ansprechzeit der Ventile genau abgestimmt werden müssen. Jede Verzögerung eines Triebwerks führt zu einem unsymmetrischen Schub.

Die Schwierigkeit der Fehlerisolierung liegt darin, dass das Beurteilungsfenster extrem kurz ist. Das System muss innerhalb von Millisekunden drei Aktionen abschließen: Identifizierung, Isolierung und Schubrekonstruktion. Das Bordsteuerungssystem führt gleichzeitig den Schubausgleich und die Lageregelung der verbleibenden Triebwerke durch.

Der Schubausgleich betrifft das gemeinsame Problem von Tanks und Fördersystemen. Da der Strömungswiderstand in jeder Leitung unterschiedlich ist, müssen die Triebwerke die Fähigkeit besitzen, bei breiten Eintrittsdrücken zu arbeiten. Gleichzeitig müssen Resonanzrisiken und thermische Kopplungseffekte, die durch den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Triebwerke desselben Modells entstehen, in der Konstruktion und den Steuerungsstrategien aktiv vermieden werden.

Das bedeutet, dass 11 Triebwerke während des gesamten Prozesses von Start, Abbremsung und Landung eine koordinierte Schubleistung aufrechterhalten müssen. Jede Abweichung eines einzelnen Triebwerks erfordert, dass das System innerhalb von Millisekunden die Beurteilung und Komplettierung abschließt. Dies ist ein systemweites Validierungsziel, das vor dem Jungfernflug von Nebula-2 erreicht werden muss.

Die koordinierte Validierung des Antriebssystems ist das Kernproblem in der Startphase, während die Rückgewinnungsphase einem völlig anderen Satz von ingenieurtechnischen Einschränkungen unterliegt.

Deep Blue Aerospace konzentriert sich derzeit auf das Konzept des Fangens an Landstütztürmen und plant, Tests mit „Greifarmen“ durchzuführen, bei denen der mechanische Arm des Stützturms die zurückkehrende Rakete fängt, während nur die Schnittstelle für das Fangen an der Rakete verbleibt.

Huo Liang, Gründer von Deep Blue Aerospace, sagte zu Hard Krypton, dass die derzeit größten praktischen Engpässe der inländischen kommerziellen Luft- und Raumfahrt hauptsächlich in den beiden Dimensionen Personal und Kapital liegen. Dies ist ein branchenweites Problem und nicht die individuelle Notlage eines einzelnen Unternehmens.

Auf der Ebene des Personals erfordert die kommerzielle Luft- und Raumfahrt sehr hohe ingenieurtechnische Erfahrungen, aber Fachkräfte, die die vollständige Entwicklung, den Test und die Flugiteration eines Modells durchlaufen haben, sind äußerst selten. Dies hängt direkt mit der Phase zusammen, in der sich die Branche befindet. Da die inländische kommerzielle Luft- und Raumfahrt noch nicht lange besteht, kann das Angebot an Fachkräften nicht mit der Expansionsgeschwindigkeit der Branche Schritt halten. Derzeit beschleunigt Deep Blue die Einstellung von Kern-Ingenieurfachkräften aus erfahrenen Teams für fertige Modelle und verkürzt den Zyklus der Erfahrungssammlung durch die Zusammenführung von Teams, um die gesamte Forschungseffizienz des begrenzten Fachkräfteteams zu verbessern.

Auf der Ebene des Kapitals ist die kommerzielle Luft- und Raumfahrt im Wesentlichen ein langfristiges, kapitalintensives Ingenieurwettbewerb. Von Triebwerkstests bis zur Flugvalidierung von Raketen erfordert jeder Link kontinuierliche Kapitalunterstützung, und der Renditezyklus ist viel länger als in der allgemeinen Fertigungsindustrie. Das bedeutet, dass das Kapital leicht verteilt werden kann, wenn Unternehmen keine klare Produktroute und keinen klaren Rhythmus haben. Deep Blue deckt mit den beiden komplementären Produkten Nebula-1 und Nebula-2 die Startanforderungen von kleinen bis großen Konstellationen ab und treibt gleichzeitig die Massentests und die Lieferung von Triebwerken voran, sodass jede Investition einem spezifischen ingenieurtechnischen Meilenstein zugeordnet werden kann.

200-Sekunden-Langzeittest des Antriebssystems der ersten Stufe der Rakete „Nebula-1“ von Deep Blue Aerospace (Quelle des Bildes: Unternehmen)

Ob die ingenieurtechnischen Meilensteine rechtzeitig erreicht werden können, hängt jedoch davon ab, ob diese Links durch externe Bedingungen eingeschränkt werden. Testplanung, Lieferung von Komponenten, Herstellungszyklus – jeder Link, der von externen Parteien abhängt, wirkt sich direkt auf die Umwandlungseffizienz von Kapital und Personal aus.

Um dies zu bewältigen, hat Deep Blue Aerospace sich dafür entschieden, wichtige Links selbst aufzubauen, um den Einfluss externer Abhängigkeiten auf den Entwicklungsrhythmus zu verringern: Mit fortschrittlichen Fertigungsverfahren wie 3D-Druck wird der Entwicklungszyklus von Raketen verkürzt und die Iterationsgeschwindigkeit beschleunigt. Gleichzeitig werden Testanlagen und zugehörige Ressourcen im Voraus angelegt, sodass Kapitalinvestitionen zu wiederverwendbaren ingenieurtechnischen Vermögenswerten werden, anstatt für externe Abhängigkeiten verbraucht zu werden. Auf diese Weise können die Investitionen in Personal und Kapital entlang eines selbst kontrollierbaren Pfades stetig in die Fähigkeit zur Modellentwicklung und Massenproduktion umgewandelt werden.

Auf der Grundlage des oben genannten Aufbaus von ingenieurtechnischen und industriellen Fähigkeiten gliedert sich der mittelfristige und langfristige Rhythmus von Deep Blue Aerospace grob in drei Schritte.

Erster Schritt: Die wiederverwendbare Rakete wird von der Validierung zur praktischen Umsetzung gebracht. Beginnend mit Niedrigflug-Vertikalstart- und Landetests werden schrittweise höhere Höhen und Rückgewinnungsvalidierungen näher an die Umlaufbahn erreicht, während zwei Engpässe – die Massenproduktion von Triebwerken und die stabile Lieferkette – überwunden werden. Das Ziel ist es, die Rakete von der Fähigkeit zum Start zu einer stabilen Startfähigkeit, Rückgewinnungsfähigkeit und Wiederverwendungsfähigkeit zu bringen.

Zweiter Schritt: Eine stabile Fähigkeit zur Erbringung von Startdienstleistungen wird gebildet. Nachdem die Wiederverwendbarkeitstechnologie funktionsfähig ist, werden die Starthäufigkeit und die Leistungsfähigkeit schrittweise verbessert. Neben der Übernahme von staatlichen Aufgaben und den Anforderungen an den Aufbau von Konstellationen wird der Markt für kommerzielle Startdienstleistungen erweitert.

Dritter Schritt: Die Erweiterung zu weiter vorgelagerten Weltrauminfrastrukturfähigkeiten. Wenn die Startkosten aufgrund der Wiederverwendung strukturell sinken, ist Deep Blue Aerospace in der Lage, an einer breiteren Arbeitsteilung der Weltraumindustrie teilzunehmen und die wiederverwendbare Rakete von einer technischen Fähigkeit zu einem reproduzierbaren ingenieurtechnischen System und einem geschlossenen Geschäftsmodell zu machen.

Derzeit liegt die Trennlinie der Branche nicht in einem einzelnen Test oder dem Erfolg des Jungfernflugs, sondern darin, ob die Wiederverwendbarkeit, die Massenproduktion und die Lieferkette zu einer stabilen industriellen Fähigkeit gemacht werden können. Die Wiederverwendbarkeit ist der Schlüsselpfad zur Kostensenkung, aber die Parallelschaltung mehrerer Triebwerke, das Landen auf See und das Fangen am Stützturm erfordern noch systemweite Validierungen und kontinuierliche Iterationen.

Als Nächstes werden die Unternehmen darum wetteifern, wer die Startkosten, den Lieferrhythmus und die Leistungsfähigkeit Stück für Stück senken und stabilisieren kann. Auf diesem Weg beschleunigen alle Akteure ihren Aufstieg.

Im Folgenden ein Auszug aus dem Interview von Hard Krypton mit Huo Liang, Gründer von Deep Blue Aerospace (leicht redigiert):

Hard Krypton: Nebula-2 ist für eine Nutzlastkapazität von 25 Tonnen in die erdnahe Umlaufbahn positioniert und richtet sich an die Startanforderungen großer Niedrig-Erdumlaufbahn-Konstellationen. Warum wurde für die erste Stufe die Parallelschaltung von 11 Leiting-RS-Triebwerken gewählt, anstatt ein Konzept mit weniger Triebwerken und größerem Einzelschub? Wie wird zwischen Gewicht, Zuverlässigkeit und Entwicklungszyklus abgewogen?

Huo Liang: Die Wahl der Parallelschaltung von 11 Triebwerken dient im Wesentlichen nicht nur dem Startschub, sondern ist eine Architekturwahl, die auf die Rückgewinnungsbedingungen abzielt. Genauer gesagt wird die Genauigkeit der Schubregelung und die Fehlertoleranz in der Rückgewinnungsphase durch die Anzahl der Triebwerke erreicht.

Das Konzept mit Triebwerken mit größerem