財(cái)聯(lián)社1月25日訊(記者 梁祥才 劉建)面對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座建設(shè)的巨大運(yùn)力缺口與成本壓力,可重復(fù)使用火箭已成為國內(nèi)商業(yè)航天公司必須攻克的“圣杯”。
在1月23日于北京舉行的商業(yè)航天產(chǎn)教融合新生態(tài)論壇上,藍(lán)箭航天朱雀三號總設(shè)計(jì)師張曉東、星河動力智神星二號總設(shè)計(jì)師李君、中科宇航副總裁兼力箭一號火箭總設(shè)計(jì)師史曉寧罕見同臺,分別披露了朱雀三號、智神星二號及力鴻系列火箭邁向回收復(fù)用的最新時(shí)間表與差異化路徑,2026年或?qū)⑹菄鴥?nèi)可回收復(fù)用火箭的技術(shù)驗(yàn)證決戰(zhàn)之年。
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藍(lán)箭航天展臺 財(cái)聯(lián)社記者攝
藍(lán)箭航天張曉東:朱雀三號三步走,今年沖刺回收復(fù)飛目標(biāo)
“朱雀三號火箭未來要瞄準(zhǔn)高頻次的重復(fù)使用。”張曉東表示,在型號研制上分“三步走”:第一步要固化回收技術(shù),力爭今年實(shí)現(xiàn)火箭(一級)的返回,并且實(shí)現(xiàn)復(fù)飛;第二步是轉(zhuǎn)入批產(chǎn)的運(yùn)營,依托酒泉兩個(gè)工位和無錫、嘉興兩座總裝廠房,形成年產(chǎn)30發(fā),年發(fā)保底20發(fā)、力爭30發(fā)的生產(chǎn)和發(fā)射能力,目標(biāo)是十五五期間能實(shí)現(xiàn)批量的生產(chǎn)和發(fā)射;第三步是開展朱雀三號甲的研制,并行啟動海上平臺、返場、塔架等多種回收模式探索,同步換裝100t級天鵲B系列發(fā)動機(jī),進(jìn)一步提升火箭規(guī)模及性能,回收運(yùn)載能力提升至18t,提供靈活、低成本、快響應(yīng)運(yùn)載選擇。
對于返回一子級的重復(fù)使用技術(shù),張曉東表示,2026年從三個(gè)方面將進(jìn)一步開展驗(yàn)證。
他說,主要是進(jìn)一步開展朱雀三號遙一火箭飛行數(shù)據(jù)的分析及后續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì),重點(diǎn)開展再入極端氣動力/熱環(huán)境下的熱防護(hù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)攻關(guān);其次要再次開展一子級回收試驗(yàn),通過飛行數(shù)據(jù)調(diào)整固化回收復(fù)用狀態(tài),支撐衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座組網(wǎng)應(yīng)用發(fā)射;同時(shí)要開展一子級回收復(fù)用下的常態(tài)化運(yùn)載發(fā)射技術(shù)研究,重點(diǎn)開展回收后維修維護(hù)與可靠性保證等相關(guān)技術(shù)攻關(guān)。
公開信息顯示,2025年12月3日,由藍(lán)箭航天研制的朱雀三號重復(fù)使用運(yùn)載火箭成功首飛,二子級火箭順利入軌,一子級火箭回收未能成功,這是國內(nèi)首次對入軌級運(yùn)載火箭嘗試一子級回收。
事實(shí)上,雖然沒能成功實(shí)現(xiàn)軟著陸,但朱雀三號這次的回收,突破和驗(yàn)證了大量的火箭重復(fù)使用技術(shù)。
張曉東表示,朱雀三號遙一火箭的首飛,實(shí)現(xiàn)全新總體布局的重復(fù)使用液氧甲烷運(yùn)載火箭入軌飛行,實(shí)現(xiàn)九機(jī)并聯(lián)液氧甲烷動力系統(tǒng)的集成應(yīng)用和全新高強(qiáng)度不銹鋼/高性能激光焊接貯箱制造材料和工藝體系驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)入軌級重復(fù)使用運(yùn)載火箭高精度返回導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制技術(shù)的飛行驗(yàn)證等。
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星河動力展臺 財(cái)聯(lián)社記者攝
星河動力李君:智神星二號劍指大運(yùn)力,力爭2026年底前首飛
“智神星二號我們希望是在2026年年底前實(shí)現(xiàn)首飛。”李君表示,“智神星二號”大型可重復(fù)使用火箭采用百噸級深度變推液氧煤油發(fā)動機(jī)技術(shù),關(guān)鍵技術(shù)方面之一是,未來采用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)一體化集成和輕量化創(chuàng)新。
財(cái)聯(lián)社記者在星河動力展臺看到,公司展示了包括“智神星”系列中型重復(fù)使用液體運(yùn)載火箭和“谷神星”系列輕小型固體運(yùn)載火箭,其中智神星二號運(yùn)載火箭為直徑4.5m的大型模塊化可重復(fù)使用液體運(yùn)載火箭,包括基本型和CBC兩種構(gòu)型,基本型起飛質(zhì)量約757t,起飛推力約910t,LEO運(yùn)載能力20t。
財(cái)聯(lián)社記者在與星河動力工作人員溝通時(shí)了解到,“不同型號火箭的發(fā)射單位成本不一樣,目前來看主力型號火箭智神星一號,衛(wèi)星客戶成本大致在6萬元/公斤。”
近日,星河動力在牛頭山發(fā)動機(jī)試車臺,開展了智神星二號大型可重復(fù)使用運(yùn)載火箭主發(fā)動機(jī)(CQ-90)全系統(tǒng)熱試車,試驗(yàn)取得圓滿成功。
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中科宇航展臺 財(cái)聯(lián)社記者攝
中科宇航:雙軌并行策略,擬今年底開展力鴻二號飛行實(shí)驗(yàn)
基于當(dāng)前國內(nèi)商業(yè)航天運(yùn)力不足以及不同應(yīng)用場景,中科宇航選擇了雙軌并行的發(fā)展策略。
史曉寧表示,目前整個(gè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)需求旺盛,想要完成大規(guī)模組網(wǎng),既要靠大運(yùn)力火箭,“也要靠回收技術(shù),這是至關(guān)重要的基礎(chǔ),是降低發(fā)射成本和突破產(chǎn)能瓶頸的重中之重。”
他同時(shí)也提出,并非所有火箭都需追求可回收,比如,運(yùn)載能力在兩噸以下的火箭回收價(jià)值相對來講較差。目前小型遙感星座“拼車”發(fā)射需求量日益旺盛,中科宇航的力箭一號目前完成11次發(fā)射,整個(gè)發(fā)射入軌超過80顆衛(wèi)星,運(yùn)載能力入軌超過10噸;在這個(gè)市場,相較于大型可回收火箭,小型固體火箭這種相對簡單的方案在發(fā)射效率、成本、可靠性等方面有一定的優(yōu)勢。
基于上述的思考,中科宇航選擇了雙軌并行的發(fā)展策略。史曉寧表示,在運(yùn)載火箭領(lǐng)域,通過力箭一號面向遙感導(dǎo)航及新技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星批量的“拼車”發(fā)射;另外,面向低軌互聯(lián)網(wǎng)通信衛(wèi)星、低成本貨運(yùn)飛船、空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的批量發(fā)射,采用力箭二號大噸位的火箭進(jìn)行發(fā)射,在回收環(huán)節(jié),通過力鴻飛行器驗(yàn)證傘降回收和一子級回收技術(shù),未來將成熟技術(shù)運(yùn)用到運(yùn)載火箭領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)兩級火箭全回收。
對于如何降低火箭發(fā)射成本,史曉寧表示,首先在設(shè)計(jì)源頭上就要考慮,另外通過批量生產(chǎn)降成本,以及要發(fā)揮國內(nèi)制造業(yè)的優(yōu)勢,比如,借鑒汽車模塊化開發(fā)邏輯,將火箭拆分為標(biāo)準(zhǔn)化模塊,減少定制成本、縮短研發(fā)周期。“目前,通過上述措施,力箭二號的發(fā)射成本降至3萬人民幣每公斤,和SpaceX的獵鷹9號的火箭發(fā)射價(jià)格基本持平,這是不回收的價(jià)格,如果回收的話成本還會進(jìn)一步下降。”
在力鴻系列亞軌道可復(fù)用飛行器方面,史曉寧表示,是通過太空產(chǎn)業(yè)的探索去逐步驗(yàn)證回收技術(shù)。力鴻一號主要面向太空科研和一些太空制造的驗(yàn)證,力鴻二號面向未來亞軌道旅游和一些大規(guī)模的亞軌道科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
公開信息顯示,1月12日,由中科宇航研制的力鴻一號飛行器在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心圓滿完成亞軌道飛行試驗(yàn)任務(wù),其運(yùn)送的返回式載荷艙順利著陸完成回收,這是國內(nèi)商業(yè)航天首次百公里亞軌道傘降回收試驗(yàn)。此次任務(wù)搭載了微重力激光增材制造(即3D打印)返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷以及航天輻射誘變月季種子等實(shí)驗(yàn)用品。
史曉寧表示,目前已對上述3D打印樣本進(jìn)行回收檢測,整個(gè)技術(shù)指標(biāo)均滿足預(yù)期,整個(gè)打印的成果可以應(yīng)用于后續(xù)的在軌制造,包括太空制造等領(lǐng)域。力鴻一號助推火箭是搭載凸優(yōu)化的在線軌跡規(guī)劃算法,“整個(gè)算法也是全程收斂,收斂精度很高”,計(jì)劃在2026年年底搭載力鴻二號兩級完全回收的飛行器進(jìn)行飛行實(shí)驗(yàn),相關(guān)的產(chǎn)品目前已經(jīng)投產(chǎn),正密集開展地面實(shí)驗(yàn)。
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