12月3日,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心LC-96B工位迎來歷史性時刻——朱雀三號大型兩級重復(fù)使用液氧甲烷運載火箭騰空而起。北京時間正午12時,火箭準(zhǔn)時點火,經(jīng)歷一二級分離、整流罩拋離、二級二次點火等關(guān)鍵動作后,成功將模擬載荷送入預(yù)定軌道。然而,一級火箭在甘肅省武威市民勤縣附近的陸上回收場著陸時遭遇意外:著陸點火約3秒后發(fā)動機(jī)失效,尾艙突發(fā)火災(zāi),最終墜落于距離場坪中心點67.2米處,未能實現(xiàn)預(yù)期回收目標(biāo)。
作為藍(lán)箭航天自主研發(fā)的新一代運載工具,朱雀三號承載著中國商業(yè)航天向可重復(fù)使用領(lǐng)域突破的重任。該火箭采用兩級構(gòu)型,箭體直徑4.5米,整流罩直徑5.2米,全箭總長76.6米,起飛質(zhì)量約660噸,低軌運載能力達(dá)21.3噸。其核心創(chuàng)新在于采用高強(qiáng)度不銹鋼貯箱結(jié)構(gòu),這種國內(nèi)首創(chuàng)的設(shè)計顯著降低了制造成本,同時具備耐高溫特性,為火箭多次返回重復(fù)使用奠定基礎(chǔ)。箭體配備4組可展收式柵格舵和著陸腿,形成完整的氣動操縱與垂直著陸系統(tǒng)。
追溯技術(shù)淵源,朱雀三號的研發(fā)建立在朱雀二號系列火箭的成熟經(jīng)驗之上。藍(lán)箭航天自2015年成立以來,始終聚焦液氧甲烷推進(jìn)技術(shù)。2023年7月,朱雀二號遙二火箭成為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭,使中國民營航天躋身世界前列。同年12月,朱雀二號遙三火箭完成"一箭三星"商業(yè)發(fā)射,驗證了多星部署能力。這些技術(shù)積累為朱雀三號的研制提供了關(guān)鍵支撐,特別是發(fā)動機(jī)可靠性、氣動控制等核心子系統(tǒng)的成熟度得到充分檢驗。
盡管首飛取得軌道級發(fā)射成功,但朱雀三號仍面臨多重技術(shù)挑戰(zhàn)。首當(dāng)其沖的是貯箱超重問題,不銹鋼材料的密度優(yōu)勢在制造工藝環(huán)節(jié)被部分抵消。為緩解這一矛盾,研發(fā)團(tuán)隊在削減版火箭中采用鋁合金結(jié)構(gòu)替代部分不銹鋼部件,并持續(xù)優(yōu)化設(shè)計。推進(jìn)劑管理難題同樣突出,微重力環(huán)境下液體燃料的晃動控制需要精密裝置配合姿控系統(tǒng)。藍(lán)箭創(chuàng)新性地采用冷氮氣姿控方案,通過12個氣瓶驅(qū)動兩組共20個推力器,實現(xiàn)推進(jìn)劑沉底控制。
著陸階段的工程復(fù)雜性在首飛中得到充分體現(xiàn)。當(dāng)火箭從馬赫數(shù)5減速至亞音速時,貯箱內(nèi)剩余推進(jìn)劑在負(fù)加速度環(huán)境下劇烈晃動,極易導(dǎo)致發(fā)動機(jī)入口夾氣。首飛事故表明,現(xiàn)有防晃動設(shè)計在極端工況下仍存在改進(jìn)空間。再入防熱系統(tǒng)采用的高密度硅基柔性編織材料,其實際耐熱性能需通過更多飛行測試驗證。這些技術(shù)瓶頸的突破,直接關(guān)系到火箭能否從"能飛"邁向"好用"。
運載能力是衡量重復(fù)使用火箭競爭力的核心指標(biāo)。朱雀三號當(dāng)前構(gòu)型受限于不銹鋼貯箱重量,實際運力與理論值存在差距。對比國際標(biāo)桿SpaceX的獵鷹9號,后者憑借2195鋁鋰合金貯箱和高效發(fā)動機(jī),在實現(xiàn)一級回收的同時仍保持18.2噸的近地軌道運力。藍(lán)箭計劃通過升級天鵲-12B發(fā)動機(jī)(推力提升至100噸)和采用130面積比鈮鎢合金噴管的天鵲-15B發(fā)動機(jī),在2027年推出運載能力超20噸的完全體朱雀三號,以滿足低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等大規(guī)模組網(wǎng)需求。
基礎(chǔ)設(shè)施配套同步推進(jìn)。酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心新建的LC-96B工位采用獨特的轉(zhuǎn)運方案:第一級水平運輸至發(fā)射區(qū),第二級與載荷垂直吊裝對接。這種設(shè)計區(qū)別于獵鷹9號的全水平組裝模式,更適應(yīng)中國現(xiàn)有發(fā)射場條件。回收系統(tǒng)布局則經(jīng)歷多次調(diào)整,最終選定民勤縣東南沙漠作為主著陸場。該場地距發(fā)射場390千米,雖縮短了回收射程,但通過加裝邊條翼增強(qiáng)滑翔能力,部分抵消了彈道陡峭帶來的再入熱流沖擊。這種權(quán)衡設(shè)計反映了安全性與性能優(yōu)化的艱難抉擇。








