2025年12月3日,我國藍(lán)箭航天研發(fā)的朱雀三號遙一運(yùn)載火箭進(jìn)行首次試飛發(fā)射,火箭二級部分?jǐn)y帶載荷精準(zhǔn)進(jìn)入預(yù)定軌道,但承擔(dān)重復(fù)使用核心使命的一級箭體(助推器)卻回收失敗。藍(lán)箭航天在之后的通報中披露稱朱雀三號的一級箭體在著陸階段與點(diǎn)火后突發(fā)異常燃燒,最終于回收場坪邊緣觸地墜毀。這樣的結(jié)果可謂是“一半成功、一半遺憾”。
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回收失利的“最后100秒”:異常出在哪?
根據(jù)飛行測量數(shù)據(jù)與藍(lán)箭航天后續(xù)披露的初步分析,朱雀三號一級箭體的回收流程并非全程失控,而是在“最后沖刺”階段突發(fā)意外。從任務(wù)時序來看,一級箭體在完成助推任務(wù)后,順利完成了級間分離、高空姿態(tài)翻轉(zhuǎn)、再入大氣層初期減速等關(guān)鍵環(huán)節(jié)——甚至在距地面數(shù)公里處成功實(shí)現(xiàn)第一次反推點(diǎn)火,驗(yàn)證了回收流程的核心邏輯可行性。但當(dāng)箭體下降至距地面數(shù)百米的著陸段,關(guān)鍵的第二次點(diǎn)火環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差。
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技術(shù)團(tuán)隊初步判斷,異常主要集中在兩個核心環(huán)節(jié)。其一,發(fā)動機(jī)推力調(diào)節(jié)延遲。著陸前,一級箭體搭載的9臺天鵲12A液氧甲烷發(fā)動機(jī)需協(xié)同調(diào)整推力,將垂直下落速度從每秒數(shù)十米降至2米以內(nèi)的“安全閾值”。但數(shù)據(jù)顯示,此次點(diǎn)火后,發(fā)動機(jī)推力響應(yīng)出現(xiàn)0.3秒延遲,導(dǎo)致實(shí)際下落速度遠(yuǎn)超安全標(biāo)準(zhǔn),相當(dāng)于箭體以“高速硬著陸”姿態(tài)沖向地面。
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其二,柵格舵姿態(tài)控制受干擾。回收階段負(fù)責(zé)調(diào)整箭體方向的柵格舵,在強(qiáng)側(cè)風(fēng)影響下出現(xiàn)3.2度姿態(tài)偏差,雖最終落點(diǎn)距預(yù)定場坪不算很遠(yuǎn),落點(diǎn)的控制雖然還算可以,但微小的方向偏移疊加速度失控,直接引發(fā)了著陸瞬間的異常燃燒。
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推測原因可能是一級助推器高速下墜時,火箭噴口氣壓極大,發(fā)動機(jī)很難正常點(diǎn)火,因?yàn)檫@時的氣流是迎著助推器發(fā)動機(jī)噴口向上吹的,即便點(diǎn)火成功,也會被下落時遭遇的強(qiáng)氣流吹滅,甚至有可能導(dǎo)致燃燒室火焰無法正常燃燒,所以才會出現(xiàn)點(diǎn)火后燃燒異常的現(xiàn)象。
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值得注意的是,此次失利并非“技術(shù)路線錯誤”,而是工程實(shí)踐中“細(xì)節(jié)魔鬼”的集中爆發(fā)。液氧甲烷推進(jìn)劑雖具備環(huán)保、低成本優(yōu)勢,但在低溫(液氧沸點(diǎn)-183℃)、高空低壓環(huán)境下,易出現(xiàn)燃料混合不均、管路凍結(jié)等問題——此前地面試驗(yàn)中已攻克的“全過冷加注”技術(shù),在真實(shí)再入場景下仍面臨極端環(huán)境的考驗(yàn)。
藍(lán)箭航天總工程師在后續(xù)采訪中提到,“再入階段箭體表面溫差達(dá)數(shù)百攝氏度,可能導(dǎo)致傳感器精度偏差,這也是我們后續(xù)需要重點(diǎn)優(yōu)化的方向”。
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“失利”背后的突破:不能忽視的“另一半成功”
若僅以“回收失敗”定義此次任務(wù),顯然忽略了朱雀三號在入軌環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的多項“零的突破”。作為中國首款沖擊“入軌+回收”雙目標(biāo)的民營火箭,其二級箭體的穩(wěn)定表現(xiàn),已標(biāo)志著中國商業(yè)航天在大型液體火箭核心技術(shù)上的成熟。
從技術(shù)維度看,此次任務(wù)至少實(shí)現(xiàn)三大關(guān)鍵突破。首先,九機(jī)并聯(lián)動力系統(tǒng)首次實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證。一級箭體搭載的9臺天鵲12A發(fā)動機(jī)并聯(lián)工作,成功解決了大流量推進(jìn)劑穩(wěn)定輸送、復(fù)雜飛行剖面下多次起動等難題——要知道,多發(fā)動機(jī)并聯(lián)不僅考驗(yàn)推力協(xié)同,更需應(yīng)對單臺發(fā)動機(jī)故障時的冗余控制,這一技術(shù)此前僅在國家隊的大型火箭上應(yīng)用,朱雀三號的成功將其拓展至民營航天領(lǐng)域。
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其次,不銹鋼箭體的工業(yè)化應(yīng)用落地。不同于傳統(tǒng)火箭的鋁合金或碳纖維材料,朱雀三號首次大規(guī)模使用不銹鋼作為貯箱材料,通過自主研發(fā)的激光焊接工藝,將貯箱制造成本較鋁合金降低80%,生產(chǎn)周期縮短40%。此次飛行驗(yàn)證了不銹鋼材料的耐低溫、抗熱震性能,為后續(xù)低成本火箭量產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
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最后,入軌級高精度控制技術(shù)達(dá)標(biāo)。二級箭體搭載的天鵲15A真空型發(fā)動機(jī),在太空中完成了“點(diǎn)火-關(guān)機(jī)-二次點(diǎn)火”的復(fù)雜操作,精準(zhǔn)將載荷送入預(yù)定軌道,這意味著朱雀三號已具備衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)“一箭多星”部署的核心能力——對商業(yè)航天而言,“能穩(wěn)定入軌”是承接發(fā)射訂單的基本前提,此次驗(yàn)證直接提升了市場對民營火箭的信心。
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從行業(yè)視角看,朱雀三號的“半成功”更打破了“唯結(jié)果論”的誤區(qū)。國際航天巨頭SpaceX的獵鷹9號,曾經(jīng)歷4次回收失敗才實(shí)現(xiàn)首次軟著陸,早期甚至出現(xiàn)“火箭倒扣爆炸”“著陸腿折斷”等更嚴(yán)重事故。
中國航天科技集團(tuán)專家評價道,“可重復(fù)使用技術(shù)本質(zhì)是‘試錯迭代’的過程,朱雀三號此次獲取的真實(shí)飛行數(shù)據(jù),比十次地面試驗(yàn)更有價值——它讓我們看清了哪些技術(shù)在紙上可行、哪些在天上好用”。
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事實(shí)上,此次任務(wù)后,多家衛(wèi)星運(yùn)營商已與藍(lán)箭航天達(dá)成意向合作,核心原因正是其入軌能力的驗(yàn)證通過,“對衛(wèi)星發(fā)射而言,‘能精準(zhǔn)入軌’是首要需求,回收技術(shù)可通過后續(xù)迭代完善,我們愿意陪伴企業(yè)共同成長”,某星座運(yùn)營商負(fù)責(zé)人表示。
中國可重復(fù)火箭的“競速賽”:多路徑并行破局
朱雀三號的回收失利,也讓中國可重復(fù)使用火箭的“多元格局”浮出水面。當(dāng)前,中國航天已形成“國家隊+民營企業(yè)”協(xié)同推進(jìn)的技術(shù)路線,不同型號各有側(cè)重,共同加速“低成本進(jìn)入太空”的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
在民營航天領(lǐng)域,朱雀三號并非“孤軍奮戰(zhàn)”。天兵科技的天龍三號火箭,瞄準(zhǔn)“海上發(fā)射回收”方向,近地軌道運(yùn)力達(dá)17-22噸,今年9月已完成海上動力試車,計劃年底首飛;星河動力的智神星一號則聚焦“中小型可回收火箭”,主打低軌小衛(wèi)星快速補(bǔ)網(wǎng)需求。這些型號與朱雀三號形成“大型vs中小型”“陸地回收vs海上回收”的互補(bǔ)格局,避免了單一技術(shù)路線的風(fēng)險。
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國家隊的進(jìn)展同樣值得關(guān)注。航天科技集團(tuán)的長征十二號甲火箭,采用液氧甲烷推進(jìn)劑,一級并聯(lián)7臺龍云發(fā)動機(jī),設(shè)計目標(biāo)為“一級可回收”,計劃2025年底首飛;航天科工集團(tuán)的快舟系列,則在固體火箭可重復(fù)使用領(lǐng)域探索,通過“降落傘+氣囊緩沖”技術(shù)降低回收難度。國家隊的技術(shù)積累與民營公司的靈活創(chuàng)新相結(jié)合,正形成“雙輪驅(qū)動”的發(fā)展態(tài)勢。
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從全球視角看,可重復(fù)使用火箭已進(jìn)入“成本競爭”的關(guān)鍵階段。當(dāng)前一次性火箭發(fā)射成本約2-3萬美元/公斤,而SpaceX通過獵鷹9號的回收技術(shù),已將成本降至約6200美元/公斤。
朱雀三號的設(shè)計目標(biāo)是“成熟后回收狀態(tài)下近地軌道運(yùn)力不低于18噸,成本降低70%以上”——要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),不僅需要攻克回收技術(shù),更需建立工業(yè)化量產(chǎn)體系。藍(lán)箭航天創(chuàng)始人張昌武此前提到,“朱雀三號的最終目標(biāo)是‘每周一發(fā)’,這需要的不僅是技術(shù)突破,更是供應(yīng)鏈、測試流程的全面工業(yè)化升級”。
航天的“遺憾”,都是通向成功的臺階
對朱雀三號而言,此次回收失利不是“終點(diǎn)”,而是技術(shù)迭代的“新起點(diǎn)”。藍(lán)箭航天已明確,將在3個月內(nèi)完成全面復(fù)盤與技術(shù)歸零,重點(diǎn)優(yōu)化發(fā)動機(jī)推力控制算法、提升柵格舵抗風(fēng)干擾能力,并計劃2026年一季度開展第二次回收試驗(yàn)。
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從航天史來看,每一次“失敗”都是對未知領(lǐng)域的探索,朱雀三號以自研天鵲發(fā)動機(jī)、不銹鋼箭體,邁出可重復(fù)火箭關(guān)鍵一步,大幅推進(jìn)低成本航天探索。所以,它首次試飛的意義遠(yuǎn)超一次發(fā)射任務(wù),證明了民營企業(yè)有能力突破大型火箭核心技術(shù),也揭示了“低成本可重復(fù)使用”道路的艱巨性。
隨著長征十二號甲、天龍三號等型號的陸續(xù)首飛,中國可重復(fù)使用火箭將進(jìn)入“多型號比拼、多技術(shù)融合”的新階段——而競爭的最終目標(biāo),是讓“太空旅游”“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)全球覆蓋”“深空探測商業(yè)化”從夢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
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正如航天專家所言,“火箭回收就像‘從100層樓扔一支鉛筆,還要讓它精準(zhǔn)插進(jìn)筆筒’”,難度可想而知。但正是這種“知其難而為之”的探索,才讓人類不斷突破太空的邊界。朱雀三號此次的“遺憾”,終將成為中國航天邁向“可重復(fù)使用時代”的重要一步。
消息來源:《界面快訊》12月3日報道《藍(lán)箭航天:朱雀三號首飛入軌并完成關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證》
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