图片源于：https://www.nasaspaceflight.com/2025/04/rfa-saxavord-interview/
火箭工厂奥格斯堡（RFA）决心在今年年底之前首次发射其RFA One火箭。
应用工业化技术来制造低成本和高性能的火箭，这次发射可能成为英国土壤上的首次垂直轨道发射。
在SaxaVord空间港，两个进一步发射台的建设正在进行中，这两个组织共同倒计时，期待历史性的首次发射。
NSF与RFA的首席运营官Stefan Brieschenk和SaxaVord的首席运营官Debbie Strang进行了交流，探讨这一合作如何推动欧洲的未来航天发展。
RFA的Stefan Brieschenk认为，目前没有可负担的小火箭，如果他的公司能够工业化这一过程并降低成本，大多数客户将选择他们而不是大型火箭。
正如SpaceX和MaiaSpace所得出的结论一样，不锈钢成为了合理的材料选择。
虽然其他公司选择了碳复合材料或高强度铝锂合金，虽然能制造出外观更流线型的火箭，但不锈钢允许以低成本构建，利用现有的制造工艺。
最终结果是一种优化成本的火箭，但同时具有较大的有效载荷能力。
RFA的火箭级是由一个现有行业建造的，该行业已经为酿酒厂和食品加工建造了大量类似的罐体。
Brieschenk告诉NSF：“如果按这种设计制造不锈钢罐，厚度大约在一到两毫米之间，你就可以实现极低的成本，因为它是完全工业化的。”
“通过一系列高效的发动机，这些发动机不需要增压泵，以及能够承受稍高压力并弥补增压泵的级燃烧发动机，达成了低成本的轨道有效载荷。”
当前的模型是通过一些巧妙的数据建模、编码和计算得出的，Brieschenk称其为公司的数学’优化器’。
这个工具使团队能够审查这些特钢结构和级燃烧发动机的独特组合。
级燃烧发动机消除了这些发动机对增压泵或前置泵的需求，从而降低了成本和质量。
该工具分析轨迹、结构尺寸、厚度以及不同的配置，并对比庞大的成本数据库。
简而言之，它使他们能够确定构建一枚火箭的最简单方法，以最大化有效载荷，同时降低成本。
“我们实际上对数以百万计的不同组合进行了迭代，这基本上是优秀的结果。”他补充道。
RFA One
RFA One是一个三阶段火箭，处于小型和中型火箭的临界点，火箭高30米，直径2米。
完成的火箭将能将约1300千克的有效载荷送入太阳同步轨道（SSO），而初始版本或最小可行产品则较短，推进剂较少，能够将约500千克的有效载荷放入SSO。
公司的红移轨道转移载具（OTV）将作为上级，将有效载荷准确地放入一个或多个指定轨道。
RFA的长远愿景是，让OTV在其主要工作完成后，可能留在轨道上进行科学任务或技术演示。
最终，在其生命周期结束时，红移甚至可能被用来识别和降轨空间垃圾，从而在每次任务中减少而不是增加太空垃圾。
该公司还计划在未来回收火箭的第一级，但RFA对细节保持紧密，不会在首次发射之前透露太多。
“我们对如何进行回收投入了很多不同的才能，独立地，有些非常聪明的人才也得出了同样的结论。
我不能泄露我们的方式，但这将是超级令人兴奋的。”
重要的是，RFA的Helix发动机是欧洲第一款为火箭设计的级燃烧循环发动机——早期的德国P111是为战斗机制造的。
“这是关于火箭发动机的燃料效率——在最低燃料消耗下产生尽可能多的推力，”Brieschenk解释道。
这款发动机是RFA可以采用现有工艺制造的最大型号，其中许多工艺来自汽车工业。
Helix发动机重约200千克，和复杂的汽车发动机大致相同，但其消耗的燃料大于30千克每秒。
以液体煤油和液体氧气作为推进剂，它产生的动力也更大，达到100千牛（相当于大约50万马力）。
最终火箭将由九个发动机提供动力，尽管初始测试火箭仅使用了五个。
在飞行开始时，设计中有足够的余量以便可以失去其中一个发动机。
RFA的优化器还显示，一级上的发动机数量不是强有力的设计参数。
与想象的相同，使用十、十一或十二个发动机对有效载荷的影响并不如预期，但“如果你想再次降落阶段，使用更多发动机会有一些优势。”Brieschenk指出。
目前第二批发动机正在制造中，迄今为止公司已经建造了约30个，包括原型。
“发动机无疑是最工业化的一部分，”他补充道，“但它的制造仍然困难。”
Helix包含大约3000个部件，其中20到30个的制造非常困难，涉及多个生产步骤。
RFA在初始开发阶段时关注持续迭代时，牢记设计原型可以迅速过时，不会过早投入工业化。
SaxaVord空间港
RFA One的第一级足够小，可以放在卡车上，这意味着它可以在奥格斯堡装载，并在三天内通过公路和渡轮运输到SaxaVord。
一个港口距离仅一小时车程，能够将直径最大4米的火箭身体通过海路运输到任何地方。
SaxaVord空间港位于英国北部近100个岛屿中的最北端，被称为设得兰群岛。
拥有650人口的Unst岛甚至比挪威还要近，挪威在其东侧，距离苏格兰大陆约80公里。
虽然偏远，但Unst享有一些现有的基础设施，前往该岛比许多人想象的要简单。
苏格兰北部的阿伯丁机场与包括伦敦在内的多个地点之间交通便利，阿伯丁市有一条通往主设得兰的夜渡轮。
从这里，可以通过两个互连的渡轮和几小时的驾驶时间到达SaxaVord。
该空间港建立于2017年，已被英国政府报告确定为进行太阳同步和极地轨道发射的最佳地点。
该空间港正在重新利用附近的一处前皇家空军基地，已经拥有存储、办公和住宿的设施，能够容纳120人，距离发射场仅5分钟车程。
这使SaxaVord能够与其他一些空间港相比，拥有近距离的各种发射提供商所需的一切资源。
Ordale机场近Baltasound建于1968年，由皇家工程师建造，主要用于在阿伯丁与海上油气平台之间运输工人。
该机场包括640米的沥青跑道，自1996年以来一直处于休眠状态，但SaxaVord已经租用了它用于发动机测试和地面站。
随着时间的推移，它可能会复兴机场，以进一步发展这个太空中心。
SaxaVord是一家私营企业，受益于英国政府的支持和资金，但必须从第一天起就成功。
为了使这个空间港成为其他客户选择的可行发射地点，团队查看了十年的天气数据，以评估可用的潜在发射窗口数量。
“我们不仅仅依赖于英国的专家，而是将数据发送给了NASA，他们说我们几乎拥有与佛罗里达州的Cape Canaveral一样多的发射窗口。”SaxaVord的Debbie Strang告诉我们。
“我们确实经历了很多风，我不会否认，但是有时它会迅速过去。
我们不出现电风暴、飓风或降雪。
不可避免地，冬季会有较少的发射机会，因为团队在现场工作时将面对更多不适，但这绝对是可行的，否则我们不会启动这个项目。”
SaxaVord很快将能够容纳两个不同的发射提供商，整合库房预计将于七月完工。
RFA拥有第一个发射台的独家使用权，命名为Fredo，以纪念已故的安德斯·霍尔赫·波夫尔森的儿子，这位丹麦亿万富翁是该空间港项目的重要投资者。
另外两个发射台也正在开发中，分别命名为Calum和Elizabeth。
这些将允许空间港在当前许可证下每年发射多达30次。
未来可能还会建造一个额外的集成库，但空间港仍在探索阶段，与额外的发射提供商保持联系。
“每个客户都有不同的需求，”Strang说。
“虽然我们希望在某些方面实现标准化，但目前我们没有看到太多这一点。
我们与我们拥有的发射台相比，有更多的客户对使用我们的空间港感兴趣，因此正在确定哪个发射台最适合哪个客户。”
总部设在英国的Orbex在2024年底将其重点从苏特兰太空港转移到SaxaVord，并希望在今年最后一个季度从空间港发射其Prime火箭。
HyImpulse还计划在年底之前发射其SL1飞行器。
Scatsta机场在主设得兰于2020年关闭，但已获得进行发动机测试和适合车库的规划许可，使该公司在等待其发射许可证和发射台时，可以开始进行工作。
另一家英国公司Skyrora也在等待许可证，以使用该空间港发射其Skylark L和Skyrora XL火箭，而法国初创公司Latitude也选择SaxaVord作为其Zephyr飞行器的首发地点。
“在我们的早期阶段，我们天真地设想一些火箭发射客户会共享一个发射台。”Strang指出。
“这似乎并不是这种情况——他们绝对希望拥有自己的发射台，但这有所不同，一些客户可能会更加开放。”
RFA最初在一个集装箱中设点作为简易发射控制中心，但很快将受益于一栋正在建设中的新建筑。
目前没有立即计划建造用于回收第一阶段的着陆平台，但可持续性仍然是一个关键因素，空间港对开启这些讨论感兴趣。
未来还有计划将SaxaVord发展为一个游客目的地，但目前的重点是进行首次几次测试发射。
该空间港仍在一个持续的建设工地内，尽管附近的一座小山上有一个良好的观察点，可以俯瞰发射场，但这将位于禁区之内。
然而，另一方面，游客观察区在更广泛的时间线上仍有期待。
发射许可证
康沃尔空间港在2022年获得了英国首个太空港许可证，而SaxaVord在2023年12月获得了英国首个垂直发射许可证。
这使其成为西欧第一个完全获得许可的垂直空间港。
由于没有现行的规则手册，SaxaVord的许可流程花了一些时间为CAA设置。
“要在英国发射卫星，您需要获得四个许可证，”Strang解释道。
除了空间港的许可证外，“您还需要一个用于范围服务的许可证，以确保空域、海域和地面上的一切都完全清除。
该许可证我们也是拥有的，这在我理解中是很不寻常的——在其他全球空间港中，范围服务可能由其他人提供，但我们决定将其保留在公司内部。”
其他两个许可证是发射提供商持有的许可证，例如RFA，以及一个用于有效载荷的许可证。
“这是一个非常复杂的，且有时漫长的过程，但绝对是出于非常好的理由，”Strang强调道。
RFA的发射操作许可证于2025年1月16日由CAA授予，允许每年进行十次发射。
“如果我们能进行十次发射，我将是世界上最快乐的人。”Brieschenk告诉NSF。
“在最初的几年里，您每年可能会发射几次，所以这根本不是限制。
这样的批准比我们希望的早得多，能在这么早的阶段得到。”
RFA One异象
如果没有在2024年8月进行的第一阶段九台发动机的测试中出现异常，RFA本可以在去年发射。
有效载荷附加隔离罩及第二、第三阶段的火箭均已准备好，并通过各自的验收测试，仅待第一阶段进行测试以实现全堆集成。
“了解这是一个资格测试很重要，”Brieschenk重申道，“我们将泵推到了它可能操作的极限，
而这个涡轮泵可能是火箭中最难制造的东西，尤其是当你有一个级燃烧引擎时。
它在接近400巴的压力下产生极高的压力，如果其中有任何摩擦与气态氧结合，那基本上就完了。
资格测试意味着你需要对阶段施加比飞行日看到的载荷要高得多的负载。
这对于制造成功的太空硬件至关重要——你务必在飞行日前将其测试得更严酷。”
在阶段里仅装上一点推进剂，这个过程对该级施加了大量的结构负载，不幸的是，其中一个液氧涡轮泵发生爆炸，导致硬件损失。
火灾抑制系统没有及时启动，Brieschenk指出这是从这一异常中获得的最大经验教训。
每次走进RFA大楼时，他都能看到一个被烧毁的发动机，作为一种生动的，但又激励人心的提醒。
讽刺的是，空间港原本计划在9月进行一次作为季度应急计划的一部分的发动机火灾演习，但该异常将该特定场景提前了一个月。
“直到你真正去做，才会测试出它，才能发现这一点仍然需要发展。”Strang指出。
“没有人处在发射站500米内，所以没有人处于风险之中。
发射台没有受到任何损坏，这无疑证明了我们建设团队的能力。”
“这发生在晚上八点，新闻在十点就报道出来了，但我们对报道的方式感到非常高兴，因为媒体明白这就是航天的常态。
事实上，这一事件使得SaxaVord空间港得到了世界的关注，但我们学到了很多。”
虽然火势迅速蔓延，但它主要是燃料燃烧。
发射台的主要结构为钢材，保持完好无损。“我们在发射方面损失非常有限，”Brieschenk补充道，指出虽然电缆和线束受损，但例如，尚未建立连接塔。
“实际上，尽量不建造单独的第一阶段测试场为我们省了很多钱。
我们将发射台提升到足够的水平，适合进行第一阶段测试。”
值得称赞的是，RFA迅速制作了一个详细且非常透明的视频，概述了这一异常的经验教训。
因此，一些小的调整已被实施，这些调整组合在一起使车辆更具韧性。
许多这些调整都是针对控制多种阀门和通风口的飞行计算机软件，随着载具加油和压迫。
“我们希望确保这些操作尽可能无懈可击，这需要大量的编码和系统自主协同工作。”Brieschenk强调道。
“整体而言，我们现在拥有的产品大幅提升——我相信它显著更好。”
RFA将很快在一个较不极端的第一阶段测试中点燃所有九个发动机，然后推进首次飞行。
当前还在生产中有另外两个第一阶段的阶段，首个阶段将在5月从德国发运。
该设计允许在接下来的两个月中，发动机可以在SaxaVord的发射台上进行集成。
没有设定具体的发射窗口，但公司预计首次发射将在6到8个月内进行。
“我们肯定想在今年发射——这是目标，”Brieschenk坚决说道。“我们想在首次尝试中进入轨道。”
