作为中国可重复使用火箭的头号“种子选手”,朱雀三号遥一运载火箭,在万众瞩目下完成了一次“有瑕疵却意义非凡”的飞行。
12月3日,朱雀三号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空。火箭按程序完成飞行任务,二级精准进入预定轨道,起飞、一二级分离、二级发动机起动与二次起动等关键动作均按计划执行,整体表现稳定可靠。此次任务同步开展火箭一子级垂直回收技术飞行验证,但过程中出现异常,未能实现在回收场坪的软着陆。
据蓝箭航天相关负责人介绍,具体原因目前正进一步排查。虽未回收成功,但朱雀三号本次任务仍验证了火箭测试、发射和飞行全过程方案的正确性、合理性,以及各系统接口的匹配性,获取了火箭真实飞行状态下的关键工程数据。这为后续发射服务、子级可靠回收可重复使用奠定了重要基础。
作为蓝箭航天自主研制的新一代液氧甲烷运载火箭,朱雀三号面向大型星座组网任务,具备“低成本、大运力、高频次、可重复使用”的特点。其遥一火箭采用单芯级两级串联构型,一二级箭体直径4.5米,整流罩直径5.2米,全箭长66.1米,起飞质量约560吨,起飞推力达7542千牛。动力系统搭载蓝箭航天自研的天鹊系列发动机,一级由九台天鹊12A发动机并联提供动力,二级则配备一台天鹊15A真空型发动机。按照设计,朱雀三号一子级可在级间分离后垂直返回软着陆,重复使用次数不低于20次;成熟后,航区回收状态下近地轨道运载能力不低于18吨,具备互联网星座一箭多星部署能力,将为国家重大航天工程及卫星互联网组网提供运力支撑。
可重复使用火箭技术,绝非一次性火箭技术与可重复使用技术的简单叠加。业内对其理想状态有四大核心标准:“发得狠”“落得准”“接得稳”“用不坏”,每一项都需突破多重技术壁垒。
据了解,此次发射实现五项“国内首次”技术突破,意义重大。一是首次实现了全新总体布局的重复使用液氧甲烷运载火箭入轨飞行,突破了动力、气动、飞控、结构等多专业耦合设计关键技术,可有效降低返回过程中的推进剂消耗量,提升重复使用模式下的运载能力。二是首次实现九机并联液氧甲烷动力系统的集成应用,突破了大流量推进剂稳定可靠输送技术,满足了全任务复杂剖面下发动机多次起动、深度变推需求。三是首创全新的高强度不锈钢/高性能激光焊接贮箱制造材料和工艺体系,使生产周期缩短了40%。四是首次实现入轨级重复使用运载火箭高精度返回导航、制导与控制技术的飞行验证。五是首次实现重复使用运载火箭混合冗余分布式综合电子集成设计与应用,构建了面向服务的集控制、测量、健康管理于一体的开放式系统。
实际上,除“朱雀三号”之外,国内还有多家企业和单位正在准备和研制可重复使用火箭,如“长征十二号甲”“双曲线三号”等。其中,“双曲线三号”是由我国另一家商业航天企业星际荣耀研制,据了解,该型火箭目前已完成详细设计,正在进行全面投产及相关试验验证工作,计划于2025年年底前后首飞及海上回收。
从全球视角来看,火箭回收技术的突破本就伴随着反复尝试与探索。美国SpaceX“猎鹰 9”火箭于2010年首飞,2013年起尝试轨道级回收,历经至少4次失败才在2015年实现陆上软着陆,后续又经2次失败才达成海上回收;2024年1月,美国“蓝色起源”的“新格伦”火箭首次轨道级回收也以失败告终,直至同年11月才实现一级海上回收。
今年10月,Space X首席执行官埃隆·马斯克在社交媒体平台点评“朱雀三号”,称其是在“猎鹰9号”架构中加入星舰的一些特性,例如使用不锈钢和甲烷氧化剂,这将使其能够击败“猎鹰9号”。
“作为一个全箭都是新技术的产品,朱雀已经飞回了家门口,相信不远的将来,它就能稳稳当当回家。”蓝箭航天相关负责人表示。
在业内人士看来,蓝箭航天的此次飞行是中国商业航天迈向“低成本、可复用”时代的坚实一步,它印证了通往“星辰大海”的道路,是由一次次勇敢出发与有价值的“试错”铺就,值得更多掌声与包容。而中国商业航天事业也将在这样的探索中不断前行。
作者丨齐旭
编辑丨赵晨美编丨马利亚监制丨连晓东
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