12月3日中午,甘肅民勤縣的沙漠上空,一枚由民營航天企業(yè)藍(lán)箭航天研制的朱雀三號火箭,在完成二級分離后,嘗試了一項(xiàng)前所未有的挑戰(zhàn)——一級火箭在完成發(fā)射任務(wù)后,嘗試垂直返回地面并實(shí)現(xiàn)回收。盡管最終因發(fā)動機(jī)異常未能成功著陸,但這次嘗試標(biāo)志著中國在可回收火箭技術(shù)領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步。
朱雀三號作為一級火箭,在發(fā)射后約8分鐘,距離地面約3000米時(shí),計(jì)劃中的5臺發(fā)動機(jī)應(yīng)同時(shí)點(diǎn)火,通過強(qiáng)大的反推力減速,最終實(shí)現(xiàn)軟著陸。然而,在點(diǎn)火瞬間,一臺發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障,導(dǎo)致火箭失去平衡,最終重重砸在沙漠上,墜落地點(diǎn)距離預(yù)定回收場坪僅幾十米。盡管如此,這次嘗試的回收精度仍得到了業(yè)內(nèi)專家的認(rèn)可。
可回收火箭技術(shù)的核心價(jià)值在于降低成本。傳統(tǒng)火箭發(fā)射中,一級火箭在完成任務(wù)后通常被丟棄,而一級火箭的成本約占整枚火箭的60%。如果能夠?qū)崿F(xiàn)一級火箭的回收和重復(fù)使用,將大幅降低發(fā)射成本。以美國SpaceX公司的獵鷹九號火箭為例,自2015年首次成功回收以來,該火箭已發(fā)射582次,成功回收542次,其中506次使用回收火箭再次發(fā)射,顯著降低了航天發(fā)射的經(jīng)濟(jì)門檻。
中國發(fā)展可回收火箭技術(shù)的緊迫性,源于低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的戰(zhàn)略需求。馬斯克的星鏈計(jì)劃已在近地軌道部署超過6000顆衛(wèi)星,為全球提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。中國也在加快推進(jìn)類似項(xiàng)目,如“千帆星座”和中國星網(wǎng),未來10年計(jì)劃發(fā)射上萬顆衛(wèi)星。然而,要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),必須擁有能夠高頻次、低成本發(fā)射的火箭,而可回收火箭正是解決這一問題的關(guān)鍵。
朱雀三號的設(shè)計(jì)融合了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。其箭體采用不銹鋼材料,這一選擇與SpaceX的星艦不謀而合。不銹鋼雖然密度較大,但耐高溫、強(qiáng)度高,且易于加工和檢修,特別適合重復(fù)使用。朱雀三號使用液氧甲烷作為推進(jìn)劑,這種組合燃燒后積碳少,發(fā)動機(jī)不易堵塞,適合多次發(fā)射。火箭還配備了柵格舵和邊條翼,用于控制姿態(tài)和滑翔,這些設(shè)計(jì)均借鑒了獵鷹九號和星艦的成功經(jīng)驗(yàn)。
盡管朱雀三號在首次回收嘗試中未能成功,但其表現(xiàn)仍值得肯定。從發(fā)射到再入大氣層,再到滑翔控制,所有步驟均按計(jì)劃完成,僅在最后著陸階段因發(fā)動機(jī)故障功虧一簣。這表明,中國在可回收火箭技術(shù)領(lǐng)域已突破多數(shù)技術(shù)難點(diǎn),距離成功僅一步之遙。
朱雀三號并非中國唯一在研的可回收火箭。國家隊(duì)的長征十二號甲和民營企業(yè)的天龍三號也在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備首飛,其中長征十二號甲同樣計(jì)劃在首飛中嘗試一級火箭回收。力箭二號等項(xiàng)目也在推進(jìn)中。這種競爭態(tài)勢將加速中國可回收火箭技術(shù)的發(fā)展,推動航天發(fā)射成本進(jìn)一步降低。
目前,全球僅有美國SpaceX和藍(lán)色起源公司掌握可回收火箭技術(shù)。歐洲、俄羅斯、日本和印度等國雖在航天領(lǐng)域有一定基礎(chǔ),但尚未實(shí)現(xiàn)可回收火箭的實(shí)用化。中國在這一領(lǐng)域的追趕速度已領(lǐng)先多數(shù)國家,未來有望在全球商業(yè)航天市場中占據(jù)重要地位。











