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朱雀三號(hào)火箭回收失敗背后,中國(guó)航天探索可重復(fù)使用技術(shù)的挑戰(zhàn)!

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2025年12月3日中午12點(diǎn)整,中國(guó)酒泉附近的東風(fēng)商業(yè)航天創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)傳來(lái)一聲震耳欲聾的轟鳴——朱雀三號(hào)遙一運(yùn)載火箭拔地而起,直沖云霄。

這是藍(lán)箭航天空間科技股份有限公司自主研發(fā)的新一代可重復(fù)使用液體運(yùn)載火箭的首次飛行試驗(yàn)。

在接下來(lái)的幾分鐘里,火箭順利完成了起飛、一二級(jí)分離、整流罩拋離、二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火與關(guān)機(jī)等一系列關(guān)鍵動(dòng)作,最終將二級(jí)成功送入預(yù)定軌道。

從任務(wù)目標(biāo)來(lái)看,這已經(jīng)是一次“基本成功”的飛行試驗(yàn)。

不過(guò),這次發(fā)射最引人注目的部分,并不只是把衛(wèi)星或載荷送入軌道,而是嘗試完成中國(guó)航天史上一次前所未有的壯舉:實(shí)現(xiàn)入軌級(jí)運(yùn)載火箭一級(jí)的垂直回收。

換句話說(shuō),藍(lán)箭航天希望讓火箭的一子級(jí)像SpaceX的獵鷹9號(hào)那樣,在完成助推任務(wù)后,自主返回地面并穩(wěn)穩(wěn)地“站”在回收?qǐng)銎荷?,為下一次發(fā)射做準(zhǔn)備。

這個(gè)目標(biāo)如果實(shí)現(xiàn),意味著中國(guó)將成為繼美國(guó)之后,全球第二個(gè)掌握軌道級(jí)火箭可重復(fù)使用技術(shù)的國(guó)家。

然而,理想很豐滿,現(xiàn)實(shí)卻略顯骨感。

盡管朱雀三號(hào)的一級(jí)在分離后按計(jì)劃啟動(dòng)了返航程序,并在接近著陸階段點(diǎn)火減速,但就在最關(guān)鍵的一刻,出現(xiàn)了“異常燃燒”。

通俗點(diǎn)說(shuō),就是發(fā)動(dòng)機(jī)在不該出問(wèn)題的時(shí)候出了問(wèn)題,導(dǎo)致火箭一級(jí)沒(méi)能平穩(wěn)落地,而是斜著沖向地面,最終墜毀在回收?qǐng)銎旱倪吘墶?/p>

雖然沒(méi)有完全失敗到空中爆炸或者偏離軌道,但也沒(méi)能實(shí)現(xiàn)“軟著陸”,回收試驗(yàn)宣告失敗。

那么,為什么這次回收沒(méi)成功?目前官方的說(shuō)法是“具體原因正在進(jìn)一步分析排查”。但從已披露的技術(shù)細(xì)節(jié)和業(yè)內(nèi)專家的初步判斷來(lái)看,問(wèn)題很可能出在幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

首先,朱雀三號(hào)一級(jí)采用了九臺(tái)“天鵲-12A”液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)工作。這種多發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)的設(shè)計(jì)雖然能提供高達(dá)750噸以上的起飛推力,但也帶來(lái)了極高的控制復(fù)雜度。

一旦其中某一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火不同步、推力不均,或者燃料供應(yīng)出現(xiàn)微小偏差,就可能引發(fā)連鎖反應(yīng),造成姿態(tài)失控。



其次,垂直回收本身就是一個(gè)極其精密的過(guò)程。

火箭在再入大氣層后,要依靠柵格舵調(diào)整飛行姿態(tài),再通過(guò)反作用控制系統(tǒng)(RCS)進(jìn)行微調(diào),最后在距離地面幾百米時(shí)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行“反推減速”。

整個(gè)過(guò)程要求導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制(GNC)系統(tǒng)毫秒級(jí)響應(yīng),稍有差池就會(huì)前功盡棄。藍(lán)箭航天自己也承認(rèn),首飛實(shí)現(xiàn)回收的最大挑戰(zhàn)在于“發(fā)射場(chǎng)與回收區(qū)的天地協(xié)同”。

這不像打固定靶,而是在高速飛行中動(dòng)態(tài)規(guī)劃一條精確彈道,確?;鸺軠?zhǔn)確飛回?cái)?shù)百公里外的著陸點(diǎn)。

值得一提的是,朱雀三號(hào)選擇的回收方式是“航區(qū)回收”,即在距離發(fā)射場(chǎng)數(shù)百公里的安全區(qū)域設(shè)置專用著陸場(chǎng)。

這種方式相比海上平臺(tái)回收,更適合中國(guó)內(nèi)陸發(fā)射場(chǎng)的地理?xiàng)l件,也能減少因返程飛行帶來(lái)的運(yùn)力損失。但這也意味著火箭需要在更復(fù)雜的氣象和地形條件下完成高精度著陸,對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的接力配合提出了極高要求。

盡管回收失敗了,但這次任務(wù)的價(jià)值絕不能被低估。

要知道,SpaceX在2015年首次成功回收獵鷹9號(hào)之前,經(jīng)歷了四次連續(xù)失??;藍(lán)色起源的新格倫火箭首飛同樣回收失利;就連現(xiàn)在看起來(lái)酷炫無(wú)比的星艦,早期試飛也是“炸”了好幾次才逐漸摸出門道。

航天本身就是高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、高技術(shù)門檻的領(lǐng)域,每一次“失敗”都是通往成功的必經(jīng)之路。

事實(shí)上,朱雀三號(hào)這次飛行已經(jīng)驗(yàn)證了大量關(guān)鍵技術(shù)。

比如,全箭采用不銹鋼作為主結(jié)構(gòu)材料——這和SpaceX的星艦類似,雖然比碳纖維重一些,但成本更低、耐高溫性能更好,特別適合重復(fù)使用。

再比如,整套動(dòng)力系統(tǒng)完全基于國(guó)產(chǎn)的“天鵲”系列液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī),從燃料箱整體成型到GNC飛行控制軟件,全部實(shí)現(xiàn)了自主可控。

更重要的是,火箭在真實(shí)飛行中完成了所有預(yù)定動(dòng)作,包括二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的二次點(diǎn)火,證明其軌道部署能力是可靠的。

對(duì)于藍(lán)箭航天來(lái)說(shuō),朱雀三號(hào)的意義遠(yuǎn)不止于一次發(fā)射。它的設(shè)計(jì)目標(biāo)非常明確:面向未來(lái)低軌互聯(lián)網(wǎng)星座的大規(guī)模組網(wǎng)需求。



目前,中國(guó)已向國(guó)際電信聯(lián)盟申報(bào)了超過(guò)8萬(wàn)顆低軌衛(wèi)星的計(jì)劃,僅“國(guó)網(wǎng)星座”和“千帆星座”就需要在未來(lái)7到10年內(nèi)發(fā)射近2.8萬(wàn)顆衛(wèi)星,這意味著至少需要700到800枚大運(yùn)力火箭。

朱雀三號(hào)的近地軌道運(yùn)載能力高達(dá)21.3噸(設(shè)計(jì)值),成熟后即便在回收狀態(tài)下也能達(dá)到18噸以上,完全能夠勝任“一箭多星”的部署任務(wù)。

更關(guān)鍵的是成本。藍(lán)箭航天的目標(biāo)是將每公斤的發(fā)射費(fèi)用降到2萬(wàn)元人民幣以下。按照朱雀三號(hào)可重復(fù)使用20次的設(shè)計(jì)壽命,一旦回收技術(shù)成熟,邊際成本將大幅下降。

這不僅能讓中國(guó)商業(yè)航天在全球市場(chǎng)具備更強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,也將極大降低國(guó)家重大航天工程的實(shí)施門檻。

回顧朱雀家族的發(fā)展史,更能體會(huì)到今天的“基本成功”來(lái)之不易。2018年,朱雀一號(hào)作為中國(guó)民企首次挑戰(zhàn)軌道發(fā)射的“破壁者”,雖因三級(jí)故障未能入軌,但用380秒的飛行打通了從研發(fā)、供應(yīng)鏈到發(fā)射許可的全鏈條。

2022年,朱雀二號(hào)橫空出世,成為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭,標(biāo)志著中國(guó)掌握了綠色高效的新型推進(jìn)技術(shù)。如今,朱雀三號(hào)站在前兩代的基礎(chǔ)上,向可重復(fù)使用這一更高目標(biāo)發(fā)起沖擊,即便首飛回收未果,也已經(jīng)邁出了堅(jiān)實(shí)一步。

藍(lán)箭航天表示,接下來(lái)將立即開展全面復(fù)盤和技術(shù)歸零,全力查明故障原因,優(yōu)化回收方案,并在后續(xù)任務(wù)中繼續(xù)推進(jìn)可重復(fù)使用驗(yàn)證。

可以預(yù)見(jiàn),朱雀三號(hào)不會(huì)就此止步。正如網(wǎng)友所說(shuō):“不能因?yàn)椤厥帐 膫€(gè)字就否定這次任務(wù)的價(jià)值。它是中國(guó)民營(yíng)航天走向成熟的關(guān)鍵一課?!?/p>

放眼全球,可重復(fù)使用火箭已成為商業(yè)航天競(jìng)爭(zhēng)的核心賽道。誰(shuí)掌握了低成本、高頻次的入軌能力,誰(shuí)就掌握了未來(lái)太空經(jīng)濟(jì)的話語(yǔ)權(quán)。

朱雀三號(hào)的首飛,無(wú)論成敗,都標(biāo)志著中國(guó)正式加入了這場(chǎng)競(jìng)賽。今天灑在戈壁灘上的那片殘骸,或許正是明天中國(guó)航天騰飛的基石。

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