大家好我是老札,最近航天圈倆消息讓人心里不是滋味:長征12號甲發射是成功了,但一級回收又失利了;往前推十幾天,朱雀3號的回收也是遺憾收場。
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這倆事一出來,不少人都在討論:復用火箭到底難在哪兒啊?咱們為啥非得死磕這玩意兒?今天就把這兩個問題聊透,全是大白話,不用專業術語。
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很多人都有個誤區,覺得咱們國家的運載火箭便宜又多,量大管飽,搞復用火箭純屬多此一舉,甚至覺得還不如一次性火箭劃算。
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但事實根本不是這么回事,這里得先糾正兩個大家普遍的錯誤認知,第一個認知:咱們早就不是“火箭多、載荷少”的時代了。
以前可能是火箭造出來了,沒那么多東西要送上天;現在完全反過來,是要上天的載荷一大堆,火箭發射數量根本跟不上。
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你看衛星互聯網、民營衛星,跟著商業飛船、空間站建設,甚至太空采礦這些產業一起發展,航天發射市場現在火得很,需求激增,現有發射能力根本扛不住。
第二個認知:咱們的火箭發射成本真沒那么低,雖然咱們有產業鏈優勢,人力成本也相對低,但跟SpaceX的復用火箭比,成本優勢已經沒了,甚至被反超了。
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連一直主打“廉價牌”的印度火箭,在SpaceX面前都被碾壓得沒脾氣,要是咱們還抱著長征五號這種一次性重型火箭去執行衛星互聯網的發射任務,那也太不劃算了。
而且后面還有一大堆深空探測、空間站建設的任務等著,不搞復用火箭根本撐不住,這是必然要走的路。
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其實看咱們的布局就知道國家有多重視復用火箭了,除了朱雀三號、長征十二號甲,還有天龍三號、力箭二號、雙曲線三號這些項目都在推進,就連載人登月要用的長征十號,都規劃了復用型號。
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以前不少人都嘲笑馬斯克,說他就是個大忽悠,只會炒股和營銷,但現在沒人敢這么說了,SpaceX是真有兩把刷子。
就說2025年,獵鷹9號的發射和回收頻次持續刷新紀錄,截至12月24日已完成超150次發射回收,成功率極高,星鏈衛星的規模已突破萬顆。
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在復用火箭這個領域,馬斯克團隊把全世界都遠遠甩在了身后,藍色起源的新格倫火箭尚未實現入軌級回收,仍處于研發試驗階段,其他國家都在后面追著跑。
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很多人看回收畫面,覺得不就是個“小飛棍”飛回來嘛,有啥難的?但你根本想不到這根“小飛棍”有多離譜。
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發射的時候它重幾百上千噸,就算把燃料燒完返回,重量還有幾十到上百噸,而且是帶著數倍音速往地面砸。
關鍵它還沒有飛機那么大的機翼,沒法靠升力減速,全靠自己“硬控”,要是讓你操控這根高超音速的“大鐵棍”,精準落到10公里范圍內,你就知道有多難了。
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具體來說,核心難點就三個,咱們一個個說,第一個是發動機多次啟停和大范圍推力調節技術,火箭回收全靠發動機,啟停要靈活,噴射的流速和方向要能精準控制。
有人說飛機不也有矢量發動機嗎?不一樣的,火箭發動機需要的推力比飛機大得多,工作環境也惡劣得多,要求更嚴。
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第二個是熱防護技術,火箭一級返回時的速度快得嚇人,就拿長征九號來說,一二級分離的時候,最高速度能到5至6馬赫,就算第一次再點火減速,速度還有4馬赫左右。
這個速度能產生1500攝氏度的高溫,這是現在任何飛機都不需要面對的高溫環境,對火箭的箭體材料和發動機的耐高溫性能要求極高。
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第三個是高精度導航制導和姿態控制技術,很多人拿彈道導彈的末端制導來類比,其實差別很大。
彈道導彈末端只有彈頭,比較粗短,飛行相對穩定;而火箭一級又細又長,飛行起來特別不穩定,有自己獨特的控制規律。
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更關鍵的是著陸精度要求比彈道導彈高得多,彈道導彈末端精度達到幾十米到幾百米就合格了,現在最好的能到米級;
但火箭回收必須得是米級精度,要是像星艦那樣搞筷子回收,精度要求還要再上一個臺階,除此之外,推進劑管理、著陸緩沖這些技術也都是難關,這里就不一一細說了。
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說這么多,就是想告訴大家,復用火箭一級回收真不是簡單活,更不是可有可無的,現在搞的10公里級測試不夠,最好再搞70公里、100公里級的,甚至卡門線附近的高空回收測試。
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因為高空的環境太復雜了,很多特殊情況在10公里高度根本遇不到,提前測試才能少走彎路,還有一點,火箭首飛階段一級回收失利,真的太正常了。
有些人就喜歡拿馬斯克的成功來對比,覺得人家有咱們就必須有,這種心態特別不可取,馬斯克的技術也是一步步試出來的,不是天上掉下來的。
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就像馬云現在資產億萬,但普通人出來工作,不還是得從月薪3000做起嗎?航天技術突破本來就需要循序漸進,急不來。
而且咱們有個優勢,就算多次失利,在復用火箭領域也能穩居世界第二梯隊,靠著成熟又靠譜的常規火箭技術打底,我們有不斷測試、不斷迭代的勇氣和底氣。
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失敗一次就總結一次經驗,總有一天能把復用火箭的回收技術徹底攻克,對于中國航天來說,只要方向對,慢一點也無妨,最終肯定能成功。
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