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2025年12月23日上午,由中國(guó)航天科技集團(tuán)八院抓總研制的長(zhǎng)征十二號(hào)甲(CZ-12A)可重復(fù)使用運(yùn)載火箭,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行首飛任務(wù)。火箭發(fā)射后二級(jí)順利將載荷送入預(yù)定軌道,實(shí)現(xiàn)發(fā)射成功,但承擔(dān)可回收核心使命的一級(jí)火箭,在返回階段因點(diǎn)火后工作異常,最終于回收?qǐng)銎焊浇鼔嫷乇ā?/p>
20天前,12月3日,中國(guó)民營(yíng)商業(yè)航天公司的朱雀3號(hào)經(jīng)歷了相仿的過(guò)程,同樣是發(fā)射成功,但回收失利,一級(jí)火箭在回收著陸階段爆炸。
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接連,中國(guó)距離可回收火箭的成功,就差了臨門一腳!社交媒體上有人嘆息:“又失敗了。”
但更多業(yè)內(nèi)人士的反應(yīng)卻不太一樣:這兩聲爆炸,是中國(guó)商業(yè)航天正式踏入“火箭回收”深水區(qū)的成人禮。
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大家好,我是烏鴉,跟大家說(shuō)說(shuō)商業(yè)航天和可回收火箭。
朱雀三號(hào)是中國(guó)首款旨在實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用的大型液體運(yùn)載火箭。本次發(fā)射也是中國(guó)商業(yè)航天邁向可重復(fù)使用火箭技術(shù)的關(guān)鍵一步。
我們不必為失敗反而“歡欣慶祝”,但說(shuō)是“成人禮”還是相當(dāng)貼切的,失敗是殘酷的現(xiàn)實(shí)也是路上的重要一步。
要知道,SpaceX的獵鷹火箭在2008年前三次發(fā)射全部失敗,這三次連續(xù)的失敗,損耗了公司大量的資源和馬斯克個(gè)人的財(cái)富,使SpaceX陷入了極度困難的境地;在第三次失敗后,SpaceX的資金幾乎耗盡。面對(duì)絕境,馬斯克和團(tuán)隊(duì)傾盡所有剩余的資源和資金,全力準(zhǔn)備獵鷹1號(hào)的第四次發(fā)射。
2008年9月28日,這次發(fā)射取得了成功,獵鷹1號(hào)成為全球首枚由私人企業(yè)研制并成功進(jìn)入地球軌道的液體燃料火箭 。結(jié)果是,馬斯克賭贏了一場(chǎng)驚天大逆轉(zhuǎn),獲得了足以續(xù)命的一份價(jià)值16億美元的商業(yè)補(bǔ)給服務(wù)合同。
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今天的中國(guó)商業(yè)航天,正站在同樣的懸崖邊上——腳下是深淵,前方是星辰。
那問(wèn)題來(lái)了:為什么非得執(zhí)著于“火箭回收”?難道不能老老實(shí)實(shí)用一次性火箭,穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)發(fā)衛(wèi)星嗎?
答案很簡(jiǎn)單:國(guó)際商業(yè)航天的底層商業(yè)邏輯已經(jīng)隨著可回收火箭的成功發(fā)生了改變。不做回收火箭,就做不了生意。
傳統(tǒng)火箭像一次性打火機(jī),點(diǎn)完就扔。火箭的成本絕大部分都集中在發(fā)動(dòng)機(jī)、箭體等硬件上。一枚中型火箭成本約2億元,其中一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料箱、控制系統(tǒng)占60%以上。每次發(fā)射后,這些價(jià)值上億的部件直接燒毀在大氣層里。
這種模式下,火箭研發(fā)和制造成本只能由單次發(fā)射任務(wù)來(lái)承擔(dān),這正是發(fā)射成本居高不下的根本原因。單次發(fā)射成本高達(dá)每公斤數(shù)萬(wàn)美元——相當(dāng)于你寄一個(gè)快遞,運(yùn)費(fèi)比包裹本身貴十倍。
而可回收火箭,是把“買飛機(jī)”變成“打車”。SpaceX的獵鷹9號(hào)通過(guò)垂直回收,已將成本壓到每公斤2000美元以下。這意味著什么?意味著星鏈可以部署數(shù)萬(wàn)顆衛(wèi)星,意味著花幾十萬(wàn)就能去太空,意味著未來(lái)往月球送貨可能比地面上還便宜。
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(維珍銀河的“太空船二號(hào)”亞軌道旅游飛船在飛行中)
沒(méi)有低成本運(yùn)輸,就沒(méi)有太空經(jīng)濟(jì)。成本優(yōu)先于一切,這是商業(yè)航天的第一鐵律。
很多人以為火箭回收就是讓火箭掉下來(lái)再接住,其實(shí)遠(yuǎn)比想象復(fù)雜。關(guān)鍵在于兩個(gè)細(xì)節(jié):柵格舵和發(fā)動(dòng)機(jī)二次點(diǎn)火。
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柵格舵,是火箭再入大氣層時(shí)控制姿態(tài)的“空氣剎車”。它由幾十片金屬網(wǎng)格組成,能在超音速氣流中微調(diào)角度,讓火箭像風(fēng)箏一樣穩(wěn)穩(wěn)滑向著陸平臺(tái)。
一級(jí)進(jìn)入大氣層后,格柵舵展開(kāi)。此時(shí)火箭速度仍非常快,處于超音速甚至高超音速狀態(tài)。格柵舵通過(guò)偏轉(zhuǎn),利用空氣動(dòng)力像舵一樣精確控制火箭的俯仰、偏航和滾動(dòng),抵抗高空風(fēng)等干擾,確保箭體姿態(tài)穩(wěn)定并精確飛向預(yù)定的回收區(qū)域上空。同時(shí),其產(chǎn)生的巨大阻力也幫助火箭顯著減速。
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(星艦的新型格柵舵)
而發(fā)動(dòng)機(jī)二次點(diǎn)火,則是在離地幾百米時(shí),重新點(diǎn)燃主發(fā)動(dòng)機(jī)反推減速——這需要在燃料幾乎耗盡、結(jié)構(gòu)高溫變形的極限狀態(tài)下,精準(zhǔn)控制推力方向與時(shí)間。差0.1秒,就是爆炸。
當(dāng)火箭下降到一定高度(如公里級(jí)),速度也降至亞音速后,格柵舵依靠空氣動(dòng)力的控制效率會(huì)大大降低。此時(shí),二次點(diǎn)火啟動(dòng),接力成為控制主力。主發(fā)動(dòng)機(jī)重新點(diǎn)火,產(chǎn)生巨大反向推力,進(jìn)行最終減速。發(fā)動(dòng)機(jī)推力節(jié)流技術(shù)在此至關(guān)重要,它能精確調(diào)節(jié)推力大小,確保火箭以近乎零的速度平穩(wěn)、垂直地降落在回收平臺(tái)上。
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(朱雀2號(hào)靜態(tài)點(diǎn)火實(shí)驗(yàn))
SpaceX靠這套技術(shù),把發(fā)射頻率從一年幾次干到一年上百次,2024年全球商業(yè)發(fā)射70%都被它包圓了。更狠的是,它用回收省下的錢,養(yǎng)活了星鏈、星艦、火星計(jì)劃……實(shí)現(xiàn)了可迭代的產(chǎn)業(yè)正向循環(huán)。
由此可以看出,可回收不是終點(diǎn),而是新科技樹的起點(diǎn)。
面對(duì)這樣的先例,中國(guó)商業(yè)航天怎么選擇?答案不是“抄作業(yè)”,而是“多路突圍”。
目前,中國(guó)有十幾家商業(yè)火箭公司,已經(jīng)真正跑出技術(shù)路線的,主要是三家:藍(lán)箭航天、星際榮耀、天兵科技。
藍(lán)箭押注液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)——燃料便宜、易儲(chǔ)存、適合重復(fù)使用,朱雀系列就是這條路的產(chǎn)物。雖然朱雀三號(hào)回收失敗,但它驗(yàn)證了百噸級(jí)推力調(diào)節(jié)、高精度導(dǎo)航等關(guān)鍵技術(shù),為下一代火箭鋪了路。
星際榮耀走的是“快反”路線,用固體燃料火箭實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)發(fā)射,雙曲線一號(hào)已多次完成亞軌道飛行。但固體火箭是否能有效的實(shí)現(xiàn)重復(fù)回收利用?這可是在全球航天都屬于極難的挑戰(zhàn)。
天兵科技的天龍三號(hào)是一款大型液體運(yùn)載火箭,其公開(kāi)目標(biāo)是對(duì)標(biāo)SpaceX的獵鷹9號(hào),計(jì)劃2026年首飛,其計(jì)劃的近地軌道運(yùn)載能力為22噸,支持海上回收。他們甚至在海南建了自己的發(fā)射工位,試圖復(fù)現(xiàn)SpaceX“自建發(fā)射場(chǎng)+高頻發(fā)射”的模式。
除此之外,星河動(dòng)力(“谷神星一號(hào)”固體火箭)、中科宇航(“力箭一號(hào)”)、東方空間(“引力一號(hào)”)等公司也憑借其成果占據(jù)了重要市場(chǎng)地位。
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(星河動(dòng)力智神星1號(hào)中型液體可回收火箭)
所以,這不是單打獨(dú)斗,而是“狼群戰(zhàn)術(shù)”。多家企業(yè)在不同技術(shù)路徑上試錯(cuò)、競(jìng)爭(zhēng)、迭代。同時(shí),自今年6月起,已經(jīng)有九家商業(yè)航天上市公司申請(qǐng)上市。這一輪沖刺背后,是商業(yè)航天再次被資本市場(chǎng)看重的信號(hào)。
但必須承認(rèn),中國(guó)的試錯(cuò)成本遠(yuǎn)高于美國(guó)。SpaceX能融資30億美元,背后有NASA訂單、華爾街資本、寬松監(jiān)管;而中國(guó)商業(yè)航天企業(yè),融資普遍不足10億人民幣。目前,商業(yè)航天的發(fā)射許可審批30天為限,但在實(shí)際操作中,企業(yè)需要完成一系列前置的安全評(píng)審和技術(shù)協(xié)調(diào),這些環(huán)節(jié)會(huì)拉長(zhǎng)整體準(zhǔn)備時(shí)間,而最終保險(xiǎn)、測(cè)控、空域等協(xié)調(diào)方面也會(huì)受到限制。
我們不是在平地上賽跑,而是在泥塘里沖刺。可即便如此,中國(guó)商業(yè)航天依然在加速。
更重要的是,國(guó)家隊(duì)和民企正在形成“雙向奔赴”。長(zhǎng)征火箭幾十年積累的材料、控制、測(cè)控技術(shù),正通過(guò)合作項(xiàng)目向民企開(kāi)放;而民企的靈活機(jī)制、快速迭代,又反過(guò)來(lái)倒逼體制內(nèi)改革。這種“國(guó)家+市場(chǎng)”的混合動(dòng)力,或許正是中國(guó)航天的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
11月,國(guó)家航天局設(shè)立商業(yè)航天司,持續(xù)推動(dòng)商業(yè)航天高質(zhì)量發(fā)展。
新聞報(bào)道稱:國(guó)家航天局近日公布推進(jìn)商業(yè)航天高質(zhì)量安全發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2025—2027年),提出將商業(yè)航天納入國(guó)家航天發(fā)展總體布局,加快形成航天新質(zhì)生產(chǎn)力,實(shí)現(xiàn)航天發(fā)展效能整體提升,有力支撐航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)。
如今隨著海南正式封關(guān),文昌航天發(fā)射場(chǎng)的商業(yè)航天布局也正在進(jìn)一步加快。
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當(dāng)然,前路依然荊棘密布。12月發(fā)射收回的接連失敗教訓(xùn)提醒我們:技術(shù)沒(méi)有捷徑,失敗是必修課。但每一次爆炸,都留下寶貴數(shù)據(jù);每一次墜落,都離成功更近一步。
馬斯克曾說(shuō):“如果事情足夠重要,即使失敗也要去做。”這句話,今天同樣適用于藍(lán)箭的工程師、星際榮耀的測(cè)試員、天兵科技的總裝工人。他們不是在造火箭,而是在為中國(guó)打開(kāi)一扇通往未來(lái)的門。
這扇門背后,可能是低軌互聯(lián)網(wǎng)覆蓋偏遠(yuǎn)山村,可能是太空旅游讓普通人觸摸星空,也可能是某一天,中國(guó)人的腳印留在火星表面。
12月剩下的日子里,中國(guó)的國(guó)家隊(duì)和商業(yè)火箭發(fā)射都在密集排期,這就是爭(zhēng)分奪秒、只爭(zhēng)朝夕。
我想,距離我們看到真正的捷報(bào),不會(huì)太遠(yuǎn)。
參考資料:
觀察者網(wǎng):《朱雀三號(hào)首飛成功入軌,一級(jí)火箭回收任務(wù)未能完成》
王舸帆:《朱雀三號(hào)回收任務(wù)未能完成,但其驗(yàn)證的每一項(xiàng)技術(shù)都是在給我國(guó)的商業(yè)航天探路》
錢航:《小小“翅膀”,讓火箭回收指哪落哪》
財(cái)聯(lián)社:《中國(guó)商業(yè)航天還有哪些玩家 火箭與衛(wèi)星企業(yè)齊發(fā)力》
陳藍(lán):《中美商業(yè)航天公司扎堆上市,孰優(yōu)孰劣?》
騰訊科技:《長(zhǎng)征八號(hào)成功首飛:未來(lái)驗(yàn)證可回收技術(shù),SpaceX將不再孤獨(dú)》
央視新聞:《國(guó)家航天局設(shè)立商業(yè)航天司 持續(xù)推動(dòng)商業(yè)航天高質(zhì)量發(fā)展》
科創(chuàng)板日?qǐng)?bào):《一箭三顆國(guó)際衛(wèi)星!我國(guó)商業(yè)航天加速“出海” 可回收技術(shù)將成關(guān)鍵助攻》
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