流紋巖:朱雀三號(hào)成功入軌,中國(guó)離重復(fù)使用火箭時(shí)代還有多遠(yuǎn)?

2025-12-04 15:22:20

12月3日,朱雀三號(hào)大型兩級(jí)重復(fù)使用液氧甲烷運(yùn)載火箭從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心LC-96B發(fā)射工位發(fā)射升空?;鸺诒本r(shí)間12:00點(diǎn)火起飛,經(jīng)歷一二級(jí)分離,整流罩分離,二級(jí)二次點(diǎn)火,最終成功將模擬載荷送入預(yù)定軌道。

火箭第一級(jí)則在甘肅省武威市民勤縣附近的陸上回收?qǐng)鲞M(jìn)行了著陸嘗試,成功完成格柵舵展開,再入點(diǎn)火開機(jī)和關(guān)機(jī)并堅(jiān)持到著陸點(diǎn)火前。但著陸點(diǎn)火開始約3秒后就發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)失效,并引發(fā)尾艙火災(zāi),導(dǎo)致火箭最終墜落于距離場(chǎng)坪中心點(diǎn)67.2米附近的地面上,未能實(shí)現(xiàn)一級(jí)回收。

朱雀三號(hào)遙一首飛

從朱雀二號(hào)到朱雀三號(hào)

藍(lán)箭航天成立于2015年,以國(guó)家戰(zhàn)略為指引,以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,致力于研制以液氧甲烷作為推進(jìn)劑的中大型運(yùn)載火箭系列產(chǎn)品,為全球市場(chǎng)提供高性價(jià)比、高可靠性的發(fā)射服務(wù)。藍(lán)箭航天的朱雀二號(hào)液氧甲烷運(yùn)載火箭項(xiàng)目于2017年9月立項(xiàng);2018年12月啟動(dòng)方案階段研制工作。

以液氧甲烷為推進(jìn)劑的朱雀二號(hào)運(yùn)載火箭為兩級(jí)構(gòu)型,箭體直徑3.35米,全箭高度49.5米,起飛重量219噸,起飛推力268噸。整流罩最大直徑3.35米,全長(zhǎng)8.237米?;鸺谝患?jí)采用4臺(tái)天鵲-12型80噸級(jí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián),第二級(jí)采用1臺(tái)天鵲-12型80噸級(jí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)和1臺(tái)天鵲-11型10噸級(jí)游動(dòng)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)組合而成。

2023年7月12日,朱雀二號(hào)遙二火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行復(fù)飛任務(wù),火箭工作正常,順利完成了預(yù)定飛行計(jì)劃、將模擬載荷送入軌道。在此次首飛成功后,朱雀二號(hào)火箭成為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭,藍(lán)箭航天成為世界第九家、中國(guó)第四家實(shí)現(xiàn)火箭入軌的民營(yíng)公司,標(biāo)志著我國(guó)運(yùn)載火箭在新型低成本液體推進(jìn)劑應(yīng)用方面取得突破。

在朱雀二號(hào)遙二火箭成功入軌的5個(gè)月后,朱雀二號(hào)遙三火箭于2023年12月9日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,將鴻鵠衛(wèi)星、天儀33衛(wèi)星及鴻鵠二號(hào)衛(wèi)星送入460千米太陽(yáng)同步軌道,該型火箭成功執(zhí)行一箭多星商業(yè)發(fā)射任務(wù),代表藍(lán)箭航天在商業(yè)化運(yùn)營(yíng)能力建設(shè)方面取得了穩(wěn)步進(jìn)展。

本次“一箭三星”商業(yè)發(fā)射任務(wù)勝利收官,標(biāo)志著朱雀二號(hào)作為全球首款連續(xù)發(fā)射成功的液氧甲烷運(yùn)載火箭,其技術(shù)狀態(tài)成熟度和穩(wěn)定性得到進(jìn)一步驗(yàn)證,可靠性達(dá)到商業(yè)化發(fā)射交付要求。藍(lán)箭航天也成為國(guó)內(nèi)民商航天中最早實(shí)現(xiàn)中大型液體運(yùn)載火箭連續(xù)發(fā)射成功的企業(yè),率先開啟了國(guó)內(nèi)主流液體火箭規(guī)模化商業(yè)發(fā)射的新階段。

至此,藍(lán)箭航天作為國(guó)內(nèi)唯一依靠自主研制的液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)火箭連續(xù)入軌的企業(yè),憑借三發(fā)試驗(yàn)箭充分驗(yàn)證了朱雀二號(hào)的總體及各分系統(tǒng)方案的正確性、協(xié)調(diào)性,為火箭和發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的后續(xù)設(shè)計(jì)改進(jìn)和可靠性提升積累了飛行子樣和良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),為朱雀三號(hào)可重復(fù)使用液氧甲烷運(yùn)載火箭的研制打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

經(jīng)過(guò)朱雀二號(hào)火箭、VTVL-1試驗(yàn)箭和朱雀二號(hào)改進(jìn)型火箭研制與發(fā)射的技術(shù)積累,藍(lán)箭航天推出了朱雀三號(hào)可重復(fù)使用液氧甲烷運(yùn)載火箭,箭體直徑4.5米,整流罩直徑5.2米,全箭總長(zhǎng)76.6米,起飛質(zhì)量約660噸,起飛推力約900噸,低軌運(yùn)載能力達(dá)21.3噸。箭體整箭配備了4組可展收式柵格舵作為氣動(dòng)操縱面,用于第一級(jí)氣動(dòng)減速段的姿態(tài)調(diào)整與落點(diǎn)控制;尾部安裝著陸腿,實(shí)現(xiàn)第一級(jí)回收時(shí)的垂直著陸。

進(jìn)入2024年后,朱雀三號(hào)采用的天鵲-12B發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)似乎遇到了一些問(wèn)題。從2023年底開始,藍(lán)箭航天就計(jì)劃使用朱雀二號(hào)E火箭上的發(fā)動(dòng)機(jī)并將其增加推力至80噸,為首飛的朱雀三號(hào)運(yùn)載火箭提供動(dòng)力,用一個(gè)“削減型”朱雀三號(hào)運(yùn)載火箭執(zhí)行首飛任務(wù)?!跋鳒p型”朱雀三號(hào)的起飛質(zhì)量為570噸,一次性發(fā)射近地軌道運(yùn)載能力11.8噸,回收運(yùn)力指標(biāo)8噸。

朱雀三號(hào)遙一火箭的尾部

朱雀三號(hào)是中國(guó)首款不銹鋼液體運(yùn)載火箭,其貯箱結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)度不銹鋼材料,其材料選型、結(jié)構(gòu)形式、焊接工藝與生產(chǎn)設(shè)備方面,均在國(guó)內(nèi)具有高度的原創(chuàng)性。不銹鋼箭體結(jié)構(gòu)可以大幅降低火箭的制造成本,縮短生產(chǎn)周期,耐高溫的性能在火箭多次返回、重復(fù)使用上具備明顯優(yōu)勢(shì)。

另外,基于液氧甲烷成本低廉,甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)不積碳、易維護(hù)的特質(zhì)和可全生命周期監(jiān)測(cè)的屬性,朱雀三號(hào)火箭第一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)在火箭回收后理論上可實(shí)現(xiàn)不下箭檢查,加注完成即可再次飛行,實(shí)現(xiàn)真正的航班化運(yùn)營(yíng),發(fā)射成本相較一次性使用火箭可降低80-90%。

朱雀三號(hào)發(fā)射升空

雖然朱雀三號(hào)首飛的成功,證明了該火箭具備將有效載荷送入地球軌道的能力,但該型火箭的首飛運(yùn)力其實(shí)嚴(yán)重低于預(yù)期。除了首飛本身就很保守以及嚴(yán)格的落區(qū)限制外,火箭本身仍然存在一系列問(wèn)題,最明顯的還是超重。

雖然這是國(guó)內(nèi)首次使用不銹鋼建造火箭貯箱,其具體的性能驗(yàn)證還有待確認(rèn),但存在不銹鋼貯箱超重問(wèn)題的并不只有藍(lán)箭,隔壁星艦在將不銹鋼低溫強(qiáng)化至1300-1400MPa時(shí)仍然不夠,其v2版只有35噸運(yùn)力(半人馬座的液氮冷軋強(qiáng)化工藝可以讓不銹鋼的強(qiáng)度提高到2200MPa,但其造價(jià)極其昂貴,且對(duì)溫度變化非常敏感,可能不適合用于重復(fù)使用火箭)。而藍(lán)箭在朱雀三號(hào)的削減版上更換了一部分鋁合金結(jié)構(gòu)來(lái)緩解這個(gè)問(wèn)題,并且后續(xù)還將繼續(xù)修改貯箱設(shè)計(jì)以減輕質(zhì)量。但我們尚不能確定它什么時(shí)候能夠達(dá)到計(jì)劃的運(yùn)力水平。

成為可回收火箭

火箭重復(fù)使用,首先需要能夠“落得回來(lái)”。這意味著火箭第一級(jí)在分離后需要完成調(diào)姿、再入點(diǎn)火和著陸等各個(gè)階段。這對(duì)重復(fù)使用火箭的設(shè)計(jì)水平提出了非常高的要求,首先其搭載的發(fā)動(dòng)機(jī)必須具備多次起動(dòng)能力,且必須在再入過(guò)程中能夠穩(wěn)定可靠地啟動(dòng)。

例如美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX)的獵鷹9號(hào)火箭在典型重復(fù)使用任務(wù)中,第一級(jí)關(guān)機(jī)分離后先進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整,隨后在高空無(wú)動(dòng)力滑行至110千米以下、再入大氣層,在70千米高度進(jìn)行再入點(diǎn)火(REB),將進(jìn)入動(dòng)壓降低后借助空氣減速,最后在3千至4千米高度、減速至亞音速時(shí)進(jìn)行最終著陸點(diǎn)火(FLB)。如果需要讓第一級(jí)火箭進(jìn)行返場(chǎng)回收,還需要在第一級(jí)分離后進(jìn)行被稱為“返回發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火”(BBB)的快速掉頭點(diǎn)火。

而重復(fù)使用運(yùn)載火箭最大的難點(diǎn)在于其第一級(jí)火箭返回飛行過(guò)程中的推進(jìn)劑管理。運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)貯箱內(nèi)時(shí)刻存在著由推進(jìn)劑組成的液體部分和用于進(jìn)行增壓的氣體部分(氣枕),而位于貯箱底部的發(fā)動(dòng)機(jī)入口管路需要確保只有液體流入,如果混入氣體(夾氣)會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的渦輪泵被破壞,因此需要確保發(fā)動(dòng)機(jī)入口不夾氣,這就需要進(jìn)行推進(jìn)劑管理。

在重復(fù)使用飛行任務(wù)中,第一級(jí)一次關(guān)機(jī)至二次啟動(dòng)期間火箭基本在微重力下飛行,推進(jìn)劑將完全“放飛自我”,在推進(jìn)劑貯箱中飄蕩,如果發(fā)動(dòng)機(jī)直接點(diǎn)火,勢(shì)必出現(xiàn)夾氣,可能導(dǎo)致貯箱內(nèi)推進(jìn)劑異常燃燒并引發(fā)爆炸。

以藍(lán)色起源公司新格倫火箭首飛為例,其采用3臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)點(diǎn)火的策略,但因?yàn)槿肟趬毫Σ蛔闶沟冒l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入了一種特殊的氣液平衡狀態(tài),泵中充滿了氣液混合物,從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法可靠點(diǎn)火,最終第一級(jí)火箭被動(dòng)壓撕碎。而在第二次飛行中,藍(lán)色起源增加了增壓輸送裝置提供的入口壓力使得3臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)順利點(diǎn)火,支持新格倫火箭成功在回收船上降落。

朱雀三號(hào)一級(jí)墜落在著陸場(chǎng)上

保守來(lái)說(shuō),這些問(wèn)題需要在火箭第一級(jí)推進(jìn)劑貯箱內(nèi)設(shè)置一個(gè)裝置,以確保二次點(diǎn)火前有足夠的推進(jìn)劑能流入發(fā)動(dòng)機(jī)使其正常點(diǎn)火。在較小的上面級(jí)一般會(huì)設(shè)置由不銹鋼網(wǎng)和隔板等組成的表面張力蓄液結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)推進(jìn)劑晃動(dòng)的抑制,這種設(shè)計(jì)被稱為“全管理貯箱”。但由于第一級(jí)火箭的尺寸巨大,如果在其中全部安裝各種表面張力蓄液金屬網(wǎng)/隔板結(jié)構(gòu),所付出的質(zhì)量代價(jià)將不可想象。

因此可以通過(guò)設(shè)置恰到好處的一些小型裝置(獵鷹9號(hào)第一級(jí)甚至根本沒(méi)有管理裝置)來(lái)確保能在發(fā)動(dòng)機(jī)入口留存一定推進(jìn)劑,以實(shí)現(xiàn)“四兩撥千斤”的效果。同時(shí),在主發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火前使用姿控發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)行一定減速,確保推進(jìn)劑沉底。藍(lán)箭航天在朱雀三號(hào)第一級(jí)上采用冷氮?dú)庾丝氐姆绞?,分為A/B兩組姿控,每組姿控包括8個(gè)切向安裝的姿態(tài)控制推力器和兩個(gè)傾斜向下的沉底推力器,以提供基本的沉底控制,冷氮?dú)獍惭b在級(jí)間段內(nèi)的12個(gè)氣瓶中。

靜態(tài)點(diǎn)火中的朱雀三號(hào)遙一火箭

著陸點(diǎn)火的問(wèn)題則又有一些不同,再入點(diǎn)火前火箭基本在大氣外和高空中大氣極其稀薄的區(qū)域飛行,基本處于微重力環(huán)境,因此對(duì)再入點(diǎn)火的可靠推進(jìn)劑沉底有特殊的要求。而最終著陸前火箭從約當(dāng)?shù)伛R赫數(shù)5減至小于1的亞音速段,在著陸前火箭會(huì)處于一個(gè)雖然不是很大但仍然很可觀的負(fù)加速度環(huán)境中(約-0.4g),也就是使用氣動(dòng)阻力減速實(shí)現(xiàn)推進(jìn)劑沉底。但由于此階段運(yùn)載火箭需要通過(guò)格柵舵調(diào)整姿態(tài),且貯箱內(nèi)只有很少的一點(diǎn)推進(jìn)劑,在火箭晃動(dòng)的時(shí)候更容易晃蕩飛濺,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)入口產(chǎn)生夾氣并誘使發(fā)動(dòng)機(jī)破壞解體。

對(duì)重復(fù)使用火箭飛行的低液位推進(jìn)劑管理雖然可以部分依靠計(jì)算流體力學(xué)進(jìn)行適當(dāng)模擬,但所需計(jì)算的量太大且可能不夠精確,落塔試驗(yàn)價(jià)格高昂且時(shí)間不長(zhǎng),因此采用實(shí)際測(cè)試仍然是必不可少的。藍(lán)箭此前也進(jìn)行了大量的仿真測(cè)試,但具體仍然要靠飛行來(lái)驗(yàn)證。

此外,重復(fù)使用火箭還有大量挑戰(zhàn),包括火箭再入點(diǎn)火過(guò)程中的防熱問(wèn)題。獵鷹9號(hào)最初使用的柔性防火布在再入過(guò)程中被氣動(dòng)壓力撕碎,導(dǎo)致高溫氣流灌入尾艙并引發(fā)失效,后續(xù)改為了硬質(zhì)隔板。而朱雀三號(hào)目前看來(lái)采用的是高密度硅基柔性編織材料,這種材料能否挺過(guò)再入可能還需要由實(shí)踐證明。

還有老生常談的凸優(yōu)化控制算法問(wèn)題,相比于嫦娥三號(hào)或是藍(lán)色起源的那種懸停-著陸,獵鷹9號(hào)采用直接一次著陸的方案,發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)火箭恰好觸地完成著陸,可以在節(jié)省大量燃料的同時(shí)不需要發(fā)動(dòng)機(jī)具有深度節(jié)流能力,但控制難度較大。朱雀三號(hào)也采用了凸優(yōu)化算法以引導(dǎo)火箭精確著陸,其再入點(diǎn)火會(huì)啟動(dòng)5臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),并且完成了再入點(diǎn)火過(guò)程,著陸點(diǎn)火則先啟動(dòng)5臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),執(zhí)行11秒后再關(guān)閉外側(cè)4臺(tái),最終依靠中心發(fā)動(dòng)機(jī)落地。

而足夠運(yùn)力則是重復(fù)使用火箭從“能用”到“好用”的關(guān)鍵一環(huán)。獵鷹9號(hào)的成功不在于它能夠回收,而是它每次飛行都可以在運(yùn)送18.2噸載荷進(jìn)入近地軌道的同時(shí)還能回收第一級(jí),單次飛行的邊際成本僅為1500萬(wàn)美元,其足夠高的運(yùn)載能力帶來(lái)的低單位成本賦予其強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。因此,如果想要我們的重復(fù)使用火箭足夠好用,那它就得有足夠的運(yùn)載能力。提高運(yùn)載能力不外乎增推、增比沖和減重,相比于前兩者主要是動(dòng)力系統(tǒng)的任務(wù),我們主要聊聊后者。

獵鷹9號(hào)得益于其超輕的2195鋁鋰合金貯箱和極其簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了第一級(jí)20,第二級(jí)29的干質(zhì)比,同時(shí)搭配在燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)中超高比沖的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了極高的運(yùn)力。而朱雀三號(hào)采用蒙皮-肋條激光焊接工藝的301不銹鋼貯箱而非傳統(tǒng)鋁合金貯箱的銑削壁板+攪拌摩擦焊,這確實(shí)有效地降低了成本,但質(zhì)量也有所增加。因此,朱雀三號(hào)等不銹鋼火箭采用了一種此前國(guó)內(nèi)火箭上幾乎沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)的設(shè)計(jì),而國(guó)外也只有較為新型的重復(fù)使用火箭有所使用,如超重助推和新格倫火箭。

朱雀三號(hào)一級(jí)火箭轉(zhuǎn)場(chǎng)

眾所周知,對(duì)于傳統(tǒng)的一次性火箭來(lái)說(shuō),肯定希望盡可能地減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以減少控制系統(tǒng)的壓力,因此對(duì)于一級(jí)火箭,一般都是將更重的氧化劑放在更高處接近火箭質(zhì)心的位置以減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。大部分傳統(tǒng)火箭都是如此。但到了超重助推和朱雀三號(hào)這種不銹鋼火箭上,則發(fā)生了變化:這兩款火箭均將更重的液氧放在底部,而將更輕的甲烷放在了上側(cè)。原因也很簡(jiǎn)單:放在上面更重的氧化劑的過(guò)載將通過(guò)燃燒劑貯箱傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)推力架,而氧化劑比燃燒劑重很多,燃燒劑貯箱就需要額外增加大量質(zhì)量以承受液氧的慣性力。

而將液氧放在下部允許液氧的慣性力通過(guò)箱底直接傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)上,減小了質(zhì)量。但代價(jià)就是力臂加長(zhǎng),控制難度增加。朱雀三號(hào)的燃燒劑貯箱均為薄壁光筒,而氧化劑貯箱為內(nèi)加筋條貯箱(可以在照片上看到間斷焊的痕跡),和v1版的超重-星艦系統(tǒng)類似。如今的不銹鋼貯箱火箭或多或少都存在超重的問(wèn)題,必須通過(guò)一些設(shè)計(jì)上的細(xì)節(jié)來(lái)盡可能減重。

此外,由中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)成都飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所研制的昊龍一號(hào)貨運(yùn)航天飛機(jī)也將由朱雀三號(hào)火箭搭載發(fā)射。昊龍一號(hào)貨運(yùn)航天飛機(jī)是為了進(jìn)一步降低中國(guó)空間站貨物運(yùn)輸成本,由中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)成都所自主設(shè)計(jì)研制的一型帶翼可重復(fù)使用商業(yè)航天飛行器,用于開展低成本的空間站貨物運(yùn)輸任務(wù)。而執(zhí)行中國(guó)空間站貨運(yùn)任務(wù)對(duì)朱雀三號(hào)提出了不低于7噸且第二級(jí)偏航約10度的需求,也對(duì)該型火箭的實(shí)際運(yùn)力提出了更高(很可能就是一級(jí)回收8噸運(yùn)力指標(biāo))的要求。

預(yù)計(jì)隨著2027年100噸推力的天鵲-12B發(fā)動(dòng)機(jī)研制成功,藍(lán)箭還將基于天鵲-12B和具有巨大130面積比鈮鎢合金噴管的天鵲-15B實(shí)現(xiàn)具有20噸以上運(yùn)載能力的朱雀三號(hào)完全體的飛行,并用于支持各類低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)任務(wù)。

相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施

藍(lán)箭航天為朱雀三號(hào)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心新建了LC-96B發(fā)射工位,不同于獵鷹9號(hào)采用的三平方案,朱雀三號(hào)運(yùn)載火箭采用第一級(jí)水平轉(zhuǎn)運(yùn)、第二級(jí)和載荷垂直吊裝的方案,并修建了一座帶有頂部吊機(jī)的發(fā)射塔架。

而回收方面,重復(fù)使用火箭雖然看起來(lái)關(guān)機(jī)速度不太高,但其回收射程仍然能夠達(dá)到數(shù)百千米。以獵鷹9號(hào)發(fā)射星鏈這種典型低軌重載任務(wù)來(lái)說(shuō),關(guān)機(jī)速度約為2270米/秒的情況下射程在630千米左右,新格倫火箭發(fā)射EscaPADE雙星時(shí)關(guān)機(jī)速度在2000米/秒左右,射程598千米。而作為類似設(shè)計(jì)的朱雀三號(hào),第一級(jí)火箭的關(guān)機(jī)速度和射程也會(huì)類似。

然后就會(huì)遇到一些問(wèn)題:首先,陸地回收的著陸場(chǎng)不像海上的回收船一樣可以隨時(shí)改變停泊位置。由于朱雀三號(hào)面向中國(guó)空間站低成本貨運(yùn)任務(wù)(傾角41.6度)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)二期工程(傾角50度)和“千帆”低軌寬帶衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座任務(wù)(傾角89度),如果不引入偏航機(jī)動(dòng)的話,這至少需要2個(gè)著陸場(chǎng)才能解決問(wèn)題。其次,距離酒泉600千米41.6-50度傾角上剛好是寧夏-吳忠人口密集區(qū),但得益于不銹鋼貯箱良好的耐熱性,或許一個(gè)合理的著陸場(chǎng)應(yīng)該在寧夏-陜西交界處附近,火箭跨越吳忠市人口密集區(qū)后著陸。

但在2024年6月30日那次令人震撼的試驗(yàn)事故后,新的要求中可能不允許火箭跨越大量人口密集區(qū)以確保安全,這就不得不將著陸場(chǎng)的射程向內(nèi)調(diào)整。到2025年6月,藍(lán)箭航天正式選擇了甘肅省武威市民勤縣東南側(cè)的一片沙漠建設(shè)朱雀三號(hào)回收?qǐng)觯嚯x蘇武鎮(zhèn)38千米?;厥?qǐng)鼍嚯x發(fā)射場(chǎng)只有390千米,如果不改變級(jí)間比的話,第一級(jí)要么額外增加一次制動(dòng)點(diǎn)火,要么需要采取非常陡峭的彈道,這可能造成再入熱流過(guò)大且需要更長(zhǎng)的再入點(diǎn)火。

雖然藍(lán)箭通過(guò)為朱雀三號(hào)添加邊條翼以增強(qiáng)滑翔能力,減緩再入過(guò)載并提高可控滑翔能力,但影響仍然存在。實(shí)際上根據(jù)時(shí)序,朱雀三號(hào)火箭首飛的第一級(jí)動(dòng)力段只有129至134秒,遠(yuǎn)低于獵鷹9號(hào)的155+秒,且彈道更加陡峭,最高點(diǎn)超過(guò)130公里(獵鷹9只有105公里)。受限的第一級(jí)射程導(dǎo)致火箭無(wú)法發(fā)揮全部性能,很可能導(dǎo)致運(yùn)載能力低于最優(yōu)情況。

就算真縮小第一級(jí)、增加第二級(jí)也會(huì)導(dǎo)致綜合性能的偏移,過(guò)大的第二級(jí)會(huì)拖累高速任務(wù)性能并提高第二級(jí)成本。但藍(lán)箭表示以后仍然會(huì)使用民勤回收?qǐng)?,是否?huì)在構(gòu)型上做出一些取舍還有待觀察。

藍(lán)箭民勤著陸場(chǎng)

無(wú)論如何,此次飛行的成功已經(jīng)超過(guò)了一些預(yù)期,火箭甚至還撐過(guò)了再入點(diǎn)火并且嘗試進(jìn)行了著陸點(diǎn)火,二級(jí)通過(guò)兩次點(diǎn)火進(jìn)入了預(yù)定軌道。總的來(lái)說(shuō),這是中國(guó)重復(fù)使用火箭的一次里程碑事件。藍(lán)箭計(jì)劃在不久的未來(lái)開展第二次飛行試驗(yàn),讓我們看看它能不能返回。不過(guò)在朱雀三號(hào)遙二飛行任務(wù)之前,在不遠(yuǎn)處的另一枚火箭也將進(jìn)行另一次嘗試。

(來(lái)源:觀察者網(wǎng))

責(zé)任編輯:龐淳

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