朱雀三号回收失利,中国航天探索之路挑战重重
关于中国版“Space X”的尝试,朱雀三号火箭回收失败引起了广泛关注,尽管这次尝试未能成功实现预期目标,但这并不代表中国航天事业的停滞,火箭回收技术是一项复杂且需要长期积累的技术,失败是探索太空过程中不可避免的一部分,这次失败的经验和教训将为未来的技术改进提供宝贵的参考,中国航天事业仍在稳步发展,未来有望取得更多突破和成就。
发射前被寄予厚望的朱雀三号火箭,最终还是未能实现火箭一子级的回收验证。
此前,蓝箭航天旗下的朱雀三号遥一运载火箭,原本计划在11月29日启动发射任务。之后,因天气原因,发射日期延后至12月1日。随后,又因不可抗力临时暂缓。
12月3日,朱雀三号遥一运载火箭正式在东风商业航天创新试验区发射升空,火箭二级进入预定轨道。不过,朱雀三号火箭一级进行回收验证过程中,发生了异常燃烧,未实现在回收场坪的软着陆,回收试验失败。
从网传的视频来看,朱雀三号火箭一级在返回地面过程中,并未实现明显的“刹车减速”。在触地之前,火箭一子级已发生起火燃烧。蓝箭航天方面表示,研制团队将尽快开展本次试验过程的全面复盘与技术归零,全力查明故障原因,持续优化回收方案,在后续任务中继续推进可重复使用验证。
有分析认为,这是中国民营航天公司第一次进行火箭可回收的实际验证,失败在所难免。
但值得注意的是,实现火箭可回收也仅是商业航天走向规模化的第一步,之后火箭子级单元能否实现检修再利用、规模化的订单如何高效履约以及卫星组成效率和成本之间的平衡等,依然存在着诸多问题有待解决。
中国版“Space X”,无法一蹴而就
朱雀三号发射之前,有市场观点认为,中国商业航天将一步比肩Space X,从此踏入火箭回收再利用的快车道。但实际并非如此简单。
首先,火箭的动力垂直回收方式,是目前火箭技术中难度最高的方案。
在火箭回收过程中,火箭的质量、速度不断变化,需发动机推力大幅、连续可调。在火箭倾斜、大幅机动时,要确保涡轮泵能持续稳定地吸入推进剂,避免出现气蚀(空泡)导致推力不稳定或发动机熄火。
同时,在入大气层阶段,发动机舱则面临超高温气流冲击,需要有效热管理(如采用PICA-X防热材料)。发动机在短时间内多次点火,面临巨大的热疲劳挑战。
其次,火箭子级回收之后,发动机仍面临着诸多检测,以确保其健康状态能够胜任下一次任务。
以SpaceX的梅林发动机为例,每次回收后,都需要通过严格的无损检测评估关键部件(如涡轮泵叶片、推力室内壁)的磨损、变形和裂纹扩展情况。结合地面点火试车验证其性能衰减程度。所有这些数据被输入到寿命预测模型中,以判断发动机是否准备好下一次任务,或需要进行何种程度的维修。
SpaceX的火箭回收技术成熟之前,猎鹰九号就经历了8次明确失败,直至2015年12月第9次尝试,才实现陆上回收突破。
与SpaceX类似,朱雀三号同样采用的是“不锈钢箭体+液氧甲烷”方案。此路线在可重复使用性和成本上潜力巨大。不锈钢成本低、耐高温、易维修;液氧甲烷燃料清洁、廉价、几乎不产生积碳,能大幅降低发动机维护成本和时间。
马斯克曾对朱雀三号的技术路线给予肯定,但在发展阶段上清醒地划出了界限。他认为朱雀三号有潜力超越SpaceX目前的功勋火箭“猎鹰9号”,但在时间上还需等待5年。
商业航天规模化,一个目标两手准备
当可回收火箭技术仍面临诸多挑战时,商业航天公司除了要注重这一单点技术突破外,仍需要考虑当前中国卫星组网的迫切需求。
据机构测算,在同层与跨层星间最小安全距离均为50千米的情况下,最多只有35个轨道壳层,总计可容纳17.5万颗卫星。按照其他一些考虑到频谱分配的算法,则最多只能容纳6万颗卫星。
由于轨道和频率均是不可再生且高度稀缺的公共自然资源,国际电信联盟(ITU)制定了“先占先得”的规则,先申报频率并按时发射卫星,才能锁定频率使用权和轨道位置,否则逾期将被回收。
同时,国际电信联盟还规定,运营商须在申报7年内发射首颗卫星,9年内发射星座总数量的10%,12年内完成50%,14年内必须100%部署完毕。
目前,中国已申报了5.13万颗卫星,其中数量超过万颗的星座计划有三个。比如,由上海垣信卫星主导的千帆星座,计划到2030年部署超1.5万颗低轨卫星,轨道高度500-1145公里,提供全球宽带服务。
可以说,中国当前的卫星发射任务可以说是时间紧、任务重。
面对国家卫星互联网组网的战略窗口与海量发射需求,业内认为,较之短期内聚焦可复用技术,通过规模化生产、提高火箭可靠性是当下降低成本更务实、更具操作性的方向。
以天兵科技为例,天龙二号是天兵科技的旗下产品,于2023年4月成功首飞,成为中国商业航天首款成功入轨的液体运载火箭。
同时,天兵科技还构建起了“北京研发、西安动力、郑州试验、苏州/张家港制造”的产业链布局,旨在形成年产50发火箭和500台发动机的批产能力,以规模效应控制成本。
此外,天龙三号是天兵科技瞄准未来高频次、低成本发射需求的核心产品。其近地轨道运载能力达到17-22吨,性能直接对标国际领先的SpaceX猎鹰9号火箭,设计目标包括一子级可重复使用,并能实现“一箭36星”的组网发射能力。
与天兵科技不同,中科宇航则采用了“固体先行、液体跟进、循序渐进”的技术发展路径。
目前,中科宇航旗下的“力箭一号”固体运载火箭,已成功完成7次发射任务,将70颗卫星精准送入预定轨道,并创下国内民商火箭“一箭26星”的发射纪录,在当前民商火箭发射服务市场中占有率位居第一。
同时,中科宇航的力箭二号,则定位为一款中型液体运载火箭,其太阳同步轨道运载能力提升至8吨,计划在2025年第四季度首飞,首发任务将执行中国空间站“轻舟”货运飞船的初样试飞船发射任务。规划中的全回收式大型液体运载火箭“力箭二号”,旨在实现火箭部件的完全回收,以降低发射成本。
总的来看,在可回收火箭技术无法短期实现的客观条件下,寻求阶段性商业化的产品落地,是中国商业航天公司可以沿循的方向。毕竟,创业公司最终的成功,不仅依赖于技术本身的突破,更取决于企业能否精准定位市场需求,构建可持续的商业模式。(文 | 科技潜线,作者 | 饶翔宇 编辑 | 钟毅)
声明:包含AI生成内容作者:访客本文地址:https://shucuo.cn/post/5406.html发布于 2025-12-05 14:11:51
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