火箭为何入轨易,回收难?与朱雀三号副总师聊聊我们离「完美落地」还有多远 | 科技早知道
声动活泼·2025-12-23 11:02

文章核心观点 - 朱雀三号首飞成功入轨但一级回收失利,整体任务被评定为“基本成功”,这是中国商业航天在可回收复用道路上的一次关键跨越 [5] - 朱雀三号从设计之初就对标SpaceX的猎鹰9号,采用两级构型和液氧甲烷+不锈钢的技术路线,旨在实现大运力、高频次、低成本的战略目标 [5][24] - 可重复使用技术是提升“投放能力”(单位时间将载荷送上天的重量)和赢得时间成本的最快捷、最有效路径,其价值超越单纯的物质成本降低 [11][13] - 公司对实现回收和后续高频发射制定了明确的技术路线图和时间表,并认为良性的外部竞争是促进技术发展的重要动力 [31][35][37] 朱雀三号任务概述与评价 - 朱雀三号是一款液氧甲烷中大型可复用火箭,首飞箭为“青春版”,高约66米,使用83吨推力的天鹊12A发动机;完全体高76米,将使用超100吨推力的天鹊12B发动机 [7] - 首飞为安全起见,将回收射程设定在390公里;完全体设计回收射程可达550-600公里,每增加10公里射程运力约提升150公斤 [7][27] - 任务评定标准将入轨与回收分开:入轨成功且近地点高度170公里以上、回收也成功为“圆满成功”;仅达成一项为“基本成功”。本次任务入轨圆满成功,回收失败,故整体为“基本成功” [15] - 从工程师视角,任务结果量化只有0和1,入轨是1,回收是0,尽管一级在最后阶段才失利 [19] 技术路线选择与设计逻辑 - 选择液氧甲烷发动机和不锈钢箭体,并非因为其“更先进”,而是服务于高频复用的核心战略:液氧甲烷无积碳问题,不锈钢无需外部绝热层,都能大幅缩短回收后的维护周期 [24][25] - 可复用火箭必须从总体设计之初就处处为复用考虑,回收是基础,快速复用形成技术闭环才是目标 [24] - 技术选择也基于公司自身的“战术实现度”,例如先使用天鹊12A发动机、首飞箭二级采用铝合金等,都是为了在现有能力下最稳妥地完成技术验证和迭代 [25][32] - 公司200吨级全流量补燃循环液氧甲烷发动机(对标“猛禽”)已在2024年5月完成整机试车,为未来更大的全复用火箭做准备 [37] 回收过程分析与难点 - 一级回收过程主要包括:一二级分离后惯性爬升、在约80公里高度进行“再入点火”减速、40公里至4公里的“气动控制段”、最后约4公里高度进行“着陆点火” [32] - 本次首飞验证的重点和难点在于:首次实际验证80公里高空“再入点火”的可靠性,以及获取“气动减速段”的真实数据 [32] - 数据显示,着陆点火时中间一台发动机成功点火,但外围四台在推力未完全建立时可能发生问题,具体原因正在严格分析 [32] - 未来根据气动减速数据,可能减少着陆点火发动机数量,反而能提高可靠性 [32] 发展进度、规划与行业对比 - 朱雀三号从2023年8月立项到2024年12月首飞,用时约两年,进度非常快,接近中国航天史上的传奇速度 [2][28][29] - 公司调整计划,目标在2026年年中实现成功回收,之后快速迭代至“完全体”,并计划在第四发使用复用的一子级进行发射,以实现技术闭环 [37] - 公司规划在2026年达到十发火箭的产能,相应的发动机产能(一发10台,十发100台)已按此目标布局 [34] - 与SpaceX的猎鹰9号相比,对方一个型号年发射约150次(平均每周3次),而中国全国航天2024年所有型号预计发射约100次,追赶需要整个生态支撑 [10][35] - 公司认为,未来两三年有望大幅追赶,如果自身的“长五”级别火箭一年能发射50次(相当于每周一次),将是数量级的飞跃 [35] 商业化前景与行业意义 - 可重复使用火箭通过提升“投放能力”和缩短发射周期,是解决大运力、高频次、低成本“不可能三角”的关键 [11][24] - 商业航天的盈利逻辑在于提供比别人便宜、快、稳定的发射服务,公司自比“修路者”,为“星链”这类应用服务创造价值打好基础 [35] - 航天大时代的到来需要技术和管理(包括审批流程)的共同创新,公司对监管创新跟上技术迭代的步伐有信心 [35] - 公司已有2030年左右研制更大规模全复用火箭(“中国版星舰”)的远景规划 [37]