12月3日,中國(guó)商業(yè)航天領(lǐng)域迎來重要時(shí)刻——朱雀三號(hào)運(yùn)載火箭在東風(fēng)商業(yè)航天創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)完成首次飛行試驗(yàn)。此次任務(wù)標(biāo)志著中國(guó)航天正式向可重復(fù)使用火箭入軌回收技術(shù)發(fā)起挑戰(zhàn),盡管火箭一級(jí)未能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的軟著陸,但二級(jí)成功進(jìn)入預(yù)定軌道,為后續(xù)技術(shù)迭代積累了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
作為中國(guó)首款采用不銹鋼箭體、液氧甲烷推進(jìn)劑并配置9臺(tái)并聯(lián)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)載火箭,朱雀三號(hào)在技術(shù)路徑上展現(xiàn)出顯著創(chuàng)新。其設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)特別為回收任務(wù)增加了柵格舵與著陸支腿兩大核心部件:前者在返回過程中通過調(diào)整姿態(tài)控制落點(diǎn)精度,后者則在觸地前瞬間展開以緩沖沖擊力。這種垂直起降模式已通過國(guó)際同類火箭驗(yàn)證,但中國(guó)團(tuán)隊(duì)選擇從基礎(chǔ)環(huán)節(jié)切入,優(yōu)先攻克技術(shù)可靠性。
藍(lán)箭航天總指揮戴政透露,團(tuán)隊(duì)曾對(duì)多種回收方案進(jìn)行論證。相較于"星艦"運(yùn)載火箭采用的發(fā)射塔機(jī)械臂捕獲方式,著陸支腿方案對(duì)地面設(shè)施依賴度更低,更適合現(xiàn)階段的技術(shù)驗(yàn)證需求。"當(dāng)前首要目標(biāo)是讓火箭穩(wěn)定著陸,未來再逐步引入更高效的回收技術(shù)。"他比喻道,"這就像學(xué)走路,先站穩(wěn)再考慮跑起來。"
全球商業(yè)航天競(jìng)爭(zhēng)正推動(dòng)火箭回收技術(shù)加速發(fā)展。低軌衛(wèi)星組網(wǎng)需求激增的背景下,可重復(fù)使用火箭被視為降低太空運(yùn)輸成本的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)顯示,傳統(tǒng)一次性火箭的發(fā)射成本中,推進(jìn)劑僅占2%,而箭體制造占比高達(dá)70%。若能實(shí)現(xiàn)回收復(fù)用,單次發(fā)射成本有望下降80%以上。
此次試驗(yàn)中,朱雀三號(hào)火箭二級(jí)在300公里高空以每秒7.8公里的速度再入大氣層,經(jīng)歷劇烈氣動(dòng)加熱后,發(fā)動(dòng)機(jī)需在極短時(shí)間內(nèi)完成二次點(diǎn)火。這種工況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力調(diào)節(jié)范圍和熱防護(hù)性能提出嚴(yán)苛要求。盡管一級(jí)著陸階段出現(xiàn)異常,但試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)仍獲取了完整的再入氣動(dòng)數(shù)據(jù)、發(fā)動(dòng)機(jī)二次點(diǎn)火參數(shù)等關(guān)鍵信息,為后續(xù)改進(jìn)提供了重要依據(jù)。
航天領(lǐng)域?qū)<抑赋觯鸺厥盏膹?fù)雜度遠(yuǎn)超發(fā)射任務(wù)。以發(fā)動(dòng)機(jī)為例,其需具備在強(qiáng)風(fēng)切變環(huán)境下多次點(diǎn)火的能力,相當(dāng)于要求"在十級(jí)狂風(fēng)中精準(zhǔn)點(diǎn)燃火柴"。目前國(guó)際上尚未有首飛即實(shí)現(xiàn)回收的成功案例,SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭也經(jīng)歷了四次失敗才掌握關(guān)鍵技術(shù)。
中國(guó)航天科技集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,此次試驗(yàn)驗(yàn)證了多項(xiàng)新技術(shù)路徑的可行性,特別是在不銹鋼箭體熱防護(hù)、液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)深度變推力控制等領(lǐng)域取得突破。這些技術(shù)積累將為中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展奠定基礎(chǔ),推動(dòng)太空運(yùn)輸向低成本、高頻次方向演進(jìn)。
隨著試驗(yàn)數(shù)據(jù)陸續(xù)分析完成,朱雀三號(hào)團(tuán)隊(duì)已著手開展改進(jìn)型火箭研制。根據(jù)規(guī)劃,下一代火箭將優(yōu)化柵格舵氣動(dòng)布局,升級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)推力調(diào)節(jié)系統(tǒng),并嘗試引入智能故障診斷技術(shù)。這些改進(jìn)旨在提升回收成功率,為2025年實(shí)現(xiàn)常態(tài)化商業(yè)發(fā)射做好準(zhǔn)備。











