12月3日,爽約發射已經兩次的朱雀三號,終于點火發射了。中國首款大型可重復使用液體火箭朱雀三號,成為了中國第一枚正式發射的可回收運載火箭。
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8分鐘之后,朱雀三號成功將載荷送入到預定軌道,就在大家預測我們將會見證歷史的時候,對,就是那個“高光時刻”,像獵鷹九號那樣穩穩落地的時刻。但意外發生了,在回收過程中,朱雀三號出現了異常燃燒,火箭的殘骸墜落在距離發射場400公里外,僅有60米乘60米大小的著陸場邊緣。軟著陸失敗,首飛回收任務沒有完成。
于是網上網友有惋惜的,畢竟就差最后10秒,我們就成為世界第2個掌握軌道級可回收火箭國家了。也有感嘆的:還是沒能趕上馬斯克的SpaceX。但如果你真懂中國商業航天,就會覺得:這次飛行,哪怕最后炸了,也值了!
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因為朱雀三號不是來表演完美的,而是來為中國商業航天蹚出一條新路的。別忘了:獵鷹9號從首飛到首次回收成功,用了整整6年;朱雀三號從立項到首飛,只用了16個月。
很多人說朱雀三號沒成功回收,但卻忽略了,朱雀三號確實把衛星精準送入了軌道。也就是說,這枚中國商業航天設計的朱雀三號扛住了起飛的應力,9臺商業航天自己研制的“天鵲-12B”液氧甲烷發動機沒有問題,火箭的飛行控制系統,級間分離,以及再入等關鍵動作,都沒問題,這些都有實打實的數據驗證。
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首飛就入軌,已經達成了核心目標:朱雀三號這枚相當于22層樓66米高,重達570噸,95頭非洲象的火箭,的的確確把衛星精準送入軌道了!
從點火到入軌,全程靠譜。這本身,就是中國民營航天的歷史性突破。
要知道,SpaceX在2015年首次成功回收獵鷹9號之前,經歷了三次爆炸、兩次海上平臺墜毀。馬斯克自己都說:“如果你沒炸過幾次,說明你不夠創新。”
朱雀三號作為中國第一款對標獵鷹9號的大型可回收火箭,首飛就能完整走完全流程,已經遠超預期。
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您可能不知道,如果朱雀三號成功了,那相當于是朱雀三號的一級火箭,要從400公里外發射后,再高空返回,最后精準落進一個60×60米的“小格子”里,這難度有多大?
可以說是相當于從一個400米高的大廈頂上,往樓下的一張郵票大小的區域內扔鉛筆,而且還得是橡皮那頭朝下,且穩穩站住。而朱雀三號呢,其實已經精準的飛到了這枚郵票的邊上,只是最后一步沒站穩。這種偏差,已經難能可貴了。至少它沒掉到一個八丈遠的地方。
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能在首次飛行就能實現如此高精度的再入軌跡,說明朱雀三號在導航、制導,以及姿態控制等方面,已經很成熟了,這就是我們通過這次回收失敗學到的內容。
朱雀三號選用了和獵鷹九號煤油加液氧的燃料不同,它用的是液氧加甲烷的燃料,這種燃料燃燒干凈,不易積碳。更不需要回收之后大修,特別適合這種高頻次的可復用火箭上。通過這次首飛,驗證了這種液氧加甲烷燃料是完全可行的,這條路也走得通。
再就是箭體的材質,獵鷹九號用的是較為昂貴的鋁鋰合金,這種合金輕但缺點是貴。而朱雀三號大膽用了不銹鋼,雖然重是重了些,但便宜、耐高溫、好焊接,特別適合快速迭代和低成本制造。
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再就是再入的方法上,使用了和獵鷹九號一樣的邊條翼、柵格舵,想實現讓火箭“滑”回來。如果朱雀三號一級火箭回收成功,情況應該是這樣的:一級火箭返回時,先是越過卡門線,來到距離地面約138公里的外太空最高點,再沿著拋物線向下做落體運動。最后降落在一個60米乘60米的平臺上。這就意味著朱雀三號的落點精度比起普通火箭來,要提高1萬倍。
于是黑科技來了,學名叫做“在線凸優化制導”方法。簡單來說,就是朱雀三號安裝了一臺高級計算機,并在身體上布滿了傳感器,在火箭向下做自由落體的時候,傳感器就會收集這些信息,供計算機持續算出最優路線,并只會整個火箭來調節方向和姿態。
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此外,朱雀三號還靠邊條翼控制氣動姿態,降低再入熱負荷,確保火箭能穩定滑翔,再配合柵格舵不斷修正并精準調整落點。這個時候因為地球重力的存在,火箭下落的越來越快,直到著陸場3公里高度,這時候火箭會再次點火,啟動5臺發動機為火箭剎車。11秒后,火箭的4臺發動機會依次熄滅,只保持1臺發動機處于啟動狀態。這時候火箭速度會被剎到每秒0-3米。此時的朱雀三號已經距離降落點只有百米了。
而這次朱雀三號,也正是在這個階段開始,最后的10秒鐘,折戟沙漠戈壁的!
而圈叔要說的是,以上的這些技術,沒有一個是抄來的。每一步,都是藍箭航天和中國產業鏈自己試出來的。
回收失敗不可怕,可怕的是不敢試。
很多人拿朱雀三號和獵鷹9號比,但中國商業航天起步晚、資源少、試錯空間小。民企不像國家隊有無限預算,也不像SpaceX有NASA大單托底。它們必須在有限資金下,用最務實的方式驗證技術。
馬斯克證明了可回收可行,但中國團隊必須用自己的材料、自己的發動機、自己的飛控,重新走一遍這條路。
為什么中國急需朱雀三號這樣的火箭?
答案很簡單:市場等不及了。
目前,中國正在建設“星網”“千帆”等低軌互聯網星座,計劃發射上萬顆衛星。但現有火箭年運力僅約200噸,需求缺口高達1500–2000噸/年!
傳統一次性火箭成本太高,根本撐不起這種“刷衛星”模式。只有像朱雀三號這樣,靠回收復用攤薄箭體成本,單次發射成本降低80%-90%,才能讓星座建設真正落地。
換句話說,朱雀三號不是為了炫技,而是為了解決中國商業航天最痛的“運力焦慮”。
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回收失敗后,藍箭航天沒有回避,而是公開承認問題。接下來,他們會分析遙測數據,找出回收階段哪里出了問題——是發動機重啟不穩定?柵格舵響應延遲?還是著陸腿展開故障?
然后,改進、再試。可能明年,朱雀三號遙二就會再次起飛。
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