作為被寄予厚望的國(guó)家隊(duì),長(zhǎng)征十二號(hào)甲同樣回收失敗,而且相比于月初的朱雀三號(hào),長(zhǎng)征十二號(hào)甲的殘骸墜毀位置直接距離著陸場(chǎng)2公里。
如果說把火箭送上天,是中國(guó)航天早就駕輕就熟的基本功,那么讓這根幾十米高、幾十噸重的“鋼鐵柱子”再穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)芈浠氐孛妫攀钦嬲募夹g(shù)關(guān)。
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2026年剛開年,可復(fù)用火箭領(lǐng)域就接連遭遇重挫:先是民營(yíng)企業(yè)的朱雀三號(hào),在距離成功軟著陸只差最后幾公里時(shí)突然失控,緊接著,原本被寄予厚望的“國(guó)家隊(duì)”選手——長(zhǎng)征十二號(hào)甲,也在回收階段失敗,殘骸最終落在距離預(yù)定著陸點(diǎn)約兩公里的荒地上。
這兩次事故并不是簡(jiǎn)單的“摔了一跤”,而是在最后關(guān)頭功敗垂成,視覺和心理沖擊都極強(qiáng),從公開畫面看,長(zhǎng)征十二號(hào)甲在下降階段的問題出現(xiàn)在最關(guān)鍵的再入減速點(diǎn)火環(huán)節(jié),按照設(shè)計(jì),火箭需要多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)點(diǎn)火,對(duì)高速下墜的箭體進(jìn)行“反向剎車”。
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但現(xiàn)實(shí)極其殘酷:其中一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)未能正常啟動(dòng),只剩兩臺(tái)勉強(qiáng)維持推力,而此時(shí)貯箱已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重起火,推力不足、重心偏移、結(jié)構(gòu)受熱,多重問題疊加,最終導(dǎo)致下降速度遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)極限,貯箱破裂并發(fā)生劇烈爆燃,任務(wù)徹底宣告失敗。
很多人會(huì)感到困惑:中國(guó)航天不是已經(jīng)能把航天員安全送入太空、還能從月球背面取樣返回嗎?為什么一個(gè)看似“只是垂直降落”的動(dòng)作,卻讓國(guó)家隊(duì)和民營(yíng)公司接連翻車?
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答案恰恰在于,這并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的“補(bǔ)充動(dòng)作”,而是幾乎要把過去幾十年造火箭的思路全部推翻,正因?yàn)槿绱耍覀儽仨毾扰宄夯厥栈鸺降纂y在什么地方。
傳統(tǒng)火箭的設(shè)計(jì)目標(biāo)非常明確:一次性把載荷送到指定軌道,推力越大、結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單越好,飛完就報(bào)廢,從來不考慮“回家”的事。
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而可回收火箭的核心邏輯正好相反——不僅要飛得上去,還必須在結(jié)構(gòu)嚴(yán)重減重、狀態(tài)極不穩(wěn)定的情況下,精準(zhǔn)控制姿態(tài)和速度安全落地,這就等于逼著工程師把一頭只會(huì)猛沖的野獸,改造成能在高空精細(xì)操作的“繡花工”。
以長(zhǎng)征十二號(hào)甲所使用的液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)為例,為了適配回收需求,它必須具備極寬范圍的推力調(diào)節(jié)能力,推力可以在三成到滿推之間連續(xù)變化。
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原因很簡(jiǎn)單:火箭在完成發(fā)射任務(wù)后,燃料已經(jīng)消耗大半,質(zhì)量大幅下降,如果推力不能降得足夠低,發(fā)動(dòng)機(jī)一旦點(diǎn)火,不但剎不住車,反而可能把火箭再次“頂”回空中,直接導(dǎo)致姿態(tài)失控。
但推力可調(diào)只是第一關(guān),真正的難點(diǎn)在于整個(gè)回收過程中的姿態(tài)控制,火箭在再入大氣層時(shí),面臨的是高溫、激波和極其復(fù)雜的氣動(dòng)環(huán)境。
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傳統(tǒng)舵面在高空幾乎不起作用,只能依靠柵格舵和姿態(tài)控制噴管,在毫秒級(jí)算法指揮下不斷修正方向,任何一個(gè)微小的偏差,在數(shù)倍音速的氣流中都會(huì)被瞬間放大,輕則翻滾,重則結(jié)構(gòu)解體。
而最致命的階段,往往發(fā)生在最后幾公里的“終端減速”,這一刻,火箭需要再次點(diǎn)火,把速度和下落加速度同時(shí)壓到接近零,問題在于,這通常需要多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)工作,一旦其中任何一臺(tái)推力異常,推力中心就會(huì)立刻偏離重心,產(chǎn)生巨大的翻轉(zhuǎn)力矩,直接把箭體掀翻。
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長(zhǎng)征十二號(hào)甲和朱雀三號(hào),恰恰都是倒在了這一關(guān)上,而理解了這一點(diǎn),我們才能真正明白:為什么全世界只有極少數(shù)玩家能走到這一步。
事實(shí)上,中國(guó)航天遇到的困難,并不是孤例,即便是如今被視為行業(yè)標(biāo)桿的SpaceX,也是在無數(shù)次爆炸中硬生生蹚出這條路的,從早期單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn),到九臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)的獵鷹9號(hào),再到如今體量夸張的“星艦”,每一次成功背后,都是成堆的殘骸和昂貴的試錯(cuò)成本。
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直到2025年,星艦的超重型助推器在回收階段依然頻繁解體,這足以說明:讓一個(gè)經(jīng)歷了高溫、高速的巨大箭體,精確落在指定區(qū)域,本身就是當(dāng)前人類工程能力的天花板之一。
那問題就來了:既然這么難,甚至連國(guó)家隊(duì)都要為此付出慘重代價(jià),為什么還要堅(jiān)持走這條路?答案非常現(xiàn)實(shí)——錢和時(shí)間,在傳統(tǒng)模式下,把一公斤物資送入太空的成本高達(dá)上萬(wàn)美元,根本原因就在于火箭是“一次性消耗品”。
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而像獵鷹9號(hào)這樣的可復(fù)用火箭,單枚制造成本數(shù)千萬(wàn)美元,真正的燃料成本卻只有幾十萬(wàn)美元,一旦復(fù)用跑通,發(fā)射成本可以成倍下降,這對(duì)未來商業(yè)航天和國(guó)家戰(zhàn)略都具有決定性意義。
更重要的是發(fā)射節(jié)奏,一旦復(fù)用成熟,火箭不再需要長(zhǎng)周期準(zhǔn)備,而是“回來—檢查—加油—再飛”,這種高頻、靈活進(jìn)入太空的能力,才是未來太空競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵籌碼,這也是為什么我國(guó)在2035年的規(guī)劃中,已經(jīng)明確將可重復(fù)使用作為新一代火箭的標(biāo)配方向。
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所以,今天看到的這些爆燃、失控和失敗,并不意味著整體技術(shù)崩盤,中國(guó)航天在空間站運(yùn)營(yíng)、深空探測(cè)等領(lǐng)域的成功,已經(jīng)證明了系統(tǒng)工程能力。
當(dāng)前的“炸機(jī)”,本質(zhì)上是在為一個(gè)極其艱難的新技術(shù)方向補(bǔ)課,只要能正視問題、消化數(shù)據(jù)、接受失敗,等這層窗戶紙被捅破,中國(guó)火箭在未來星辰大海中的競(jìng)爭(zhēng)力,自然會(huì)水到渠成。
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