難怪能得到馬斯克盛贊！朱雀三號從設(shè)計思路上就天然優(yōu)于獵鷹9號

北京時間10月24日凌晨，美國太空探索技術(shù)公司（Space X）創(chuàng)始人兼CEO埃隆·馬斯克在社交媒體平臺X上首次評論中國初創(chuàng)企業(yè)藍(lán)箭航天即將發(fā)射的“朱雀三號”可復(fù)用運(yùn)載火箭。馬斯克表示，朱雀三號在獵鷹9號架構(gòu)中加入了星艦的一些特性，例如使用不銹鋼和液氧甲烷，這將使其能夠擊敗獵鷹9號，但同時強(qiáng)調(diào)“星艦完全是另一個級別的存在”。

那么朱雀三號到底有何特別之處，為何會引來大佬點(diǎn)評呢？

朱雀三號（ZQ-3）是我國初創(chuàng)企業(yè)藍(lán)箭航天自主研制的運(yùn)載火箭。查閱藍(lán)箭航天官方網(wǎng)站資料得知，朱雀三號（ZQ-3）于2023年8月正式立項(xiàng)，是藍(lán)箭航天面向大型星座組網(wǎng)任務(wù)，自主研制的一款大運(yùn)力、低成本、可重復(fù)使用的大型液體運(yùn)載火箭。火箭一二級箭體直徑4.5米，整流罩直徑5.2米，全箭長66.1米，起飛質(zhì)量約570噸，起飛推力超過750噸。火箭采用不銹鋼作為箭體主結(jié)構(gòu)材料，一子級配備九臺天鵲-12A液氧甲烷發(fā)動機(jī)，安裝子級回收所需RCS、柵格舵和著陸支腿，可在執(zhí)行軌道發(fā)射任務(wù)后自主高精度返回，在回收場實(shí)現(xiàn)軟著陸并重復(fù)使用。

目前正在測試的朱雀三號為基礎(chǔ)型，近地軌道運(yùn)力為11.8噸（一次性）/8噸（一級回收），從技術(shù)指標(biāo)來看，它的技術(shù)水平完全比不上Space X公司的獵鷹9號運(yùn)載火箭，但為何會引來馬斯克這位科技大佬的盛贊呢？原因是朱雀三號基礎(chǔ)型就已經(jīng)具備可重復(fù)使用火箭最為看重的低成本特質(zhì)，并且迭代改進(jìn)速度極快、性能提升極快。

第一，朱雀三號已經(jīng)具備實(shí)現(xiàn)垂直降落功能的所有關(guān)鍵零部件和控制技術(shù)，并且已經(jīng)通過10公里高空垂直回收降落試驗(yàn)證實(shí)技術(shù)可行性，接下來無非就是在此基礎(chǔ)上改進(jìn)提升而已。

第二，朱雀三號整箭迭代改進(jìn)速度極快，箭體結(jié)構(gòu)減重，發(fā)動機(jī)減重增推力，運(yùn)力大幅度提升。

從2023年8月立項(xiàng)，到2024年1月19日成功發(fā)射首枚試驗(yàn)箭，耗時不到6個月，2025年6月20日，完成一級動力系統(tǒng)測試，堪稱神速。改進(jìn)型的一級箭體結(jié)構(gòu)減重3噸（從43.5噸減到40.5噸），二級箭體結(jié)構(gòu)減重1.2噸（從8.5噸減到7.3噸），合計減重4.2噸，目前已基本實(shí)現(xiàn)。

發(fā)動機(jī)也進(jìn)行了快速迭代改進(jìn)，2017年立項(xiàng)研制天鵲-12系列液氧煤油火箭發(fā)動機(jī)（燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)），基礎(chǔ)型海平面推力658.5kN，海平面比沖2800米/秒，自重1380公斤，2019年5月17日首次試車；一階段改進(jìn)型天鵲-12A在天鵲-12基礎(chǔ)上，推力提高9%，即720kN，比沖提高40m/s，即2840米/秒，重量減輕100kg，即1280公斤，采用自身起動方式，具備推力調(diào)節(jié)和混合比高精度控制等功能，具備可重復(fù)使用能力；二階段改進(jìn)型天鵲-12B在天鵲-12A基礎(chǔ)上，推力提高38.9%，即1000kN，60%~70%零部件采用3D打印，重量減少到637公斤以下，推重比做到160以上，減重、增推效果極為明顯，目前已經(jīng)開始密集試車。二級采用的真空型發(fā)動機(jī)天鵲15A（TQ-15A）真空推力836千牛，真空比沖3320米/秒；改進(jìn)型天鵲-15B真空推力1183千牛，真空比沖3500米/秒。

通過減重增推帶來的性能提升極為明顯，朱雀三號改進(jìn)型近地軌道運(yùn)力可達(dá)21.3噸（400ｘ400公里軌道），換算成200ｘ200公里軌道以后，它的運(yùn)力可達(dá)23噸，僅比獵鷹9號少2噸。

這里要特別強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，獵鷹9號殼體采用的是鋁鋰合金材質(zhì)，重量更輕，而朱雀三號殼體采用的是不銹鋼材質(zhì)，因此運(yùn)力有部分損失。

第三，朱雀三號項(xiàng)目立項(xiàng)之初就采用不銹鋼殼體和液氧甲烷推進(jìn)劑，有利于大幅度降低發(fā)射成本。

可重復(fù)使用運(yùn)載火箭一切設(shè)計都是圍繞如何降低單次發(fā)射成本展開，因此如何降低火箭整箭制造成本、推進(jìn)劑成本和提升可重復(fù)使用次數(shù)就成了重點(diǎn)研制目標(biāo)。

不銹鋼殼體是目前公認(rèn)的成本最低的火箭殼體，成本僅為鋁鋰合金的十分之一左右，但重量較大，會在一定程度上降低火箭運(yùn)力。液氧甲烷推進(jìn)劑每公斤成本約為5元，遠(yuǎn)低于液氧煤油的每公斤十幾元和液氧液氫每公斤一百元。獵鷹9號采用液氧煤油作為推進(jìn)劑，而朱雀三號采用液氧甲烷，成本優(yōu)勢十分明顯。

此外，單箭發(fā)動機(jī)數(shù)量不宜太少，否則單批次難以通過規(guī)模量產(chǎn)降低單機(jī)生產(chǎn)成本。這就是獵鷹9號和朱雀三號一級都有9臺發(fā)動機(jī)的主要原因。

從設(shè)計思路來看，朱雀三號憑借后發(fā)優(yōu)勢，在降低成本這一點(diǎn)就天然優(yōu)于獵鷹9號，假以時日，這款運(yùn)載火箭單次發(fā)射成本必將遠(yuǎn)低于獵鷹9號。今后只要朱雀三號把發(fā)動機(jī)單機(jī)制造成本降下來，并繼續(xù)提升可重復(fù)使用次數(shù)，獵鷹9號將徹底失去國際市場競爭優(yōu)勢。這就是馬斯克盛贊朱雀三號的主要原因！