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。
一开始,发射任务比较顺利,火箭二级顺利进入预定轨道。不过,朱雀三号属于可回收火箭,本次任务还要验证回收技术。就在准备回收的时候,反推发动机点火失败,箭体失控解体,重重砸落在回收场坪边缘,距靶心仅数十米之遥,倒在了终点线前一步。
总的来说,本次发射以成功一半收场。
朱雀三号是由我国民营航天公司——蓝箭航天空间科技股份有限公司打造的一款新型可重复使用火箭,其一二级直径4.5米,整流罩直径5.2米,全箭总长66.1米,起飞重量约660吨。
(朱雀三号)
它延续了前两代的模式,采用了9台蓝箭航天自研的天鹊-12B液氧甲烷发动机。通过9台发动机的并联,朱雀三号可以获得约900吨的起飞推力,其近地轨道运载能力达到21.3吨。
蓝箭航天成立于2015年6月,是我国最早的一批民营航天公司。2018年,在成立仅仅3年后,蓝箭航天就完成了其首款发动机——80吨液氧甲烷发动机“天鹊”的试车,并在次年完成全系统试车突破,这是世界上第三个,更是国内第一台大推力液氧甲烷火箭发动机,仅次于马斯克SpaceX 的猛禽发动机和贝索斯蓝色起源的BE-4发动机。
(天鹊发动机)
和此前的液氧煤油发动机相比,虽然液氧甲烷的组合密度稍低,但燃烧后的产物理论上只有水和二氧化碳,基本上不产生积碳和结焦,这一来可以大幅缩短维护时长,缩短复用周期,二来也降低了维护成本,为重复使用奠定了基础。
为什么要以重复使用为目的?因为这就是商业航天的未来,也是其立身之本。
尽管现在还不能实现,但太空旅游是人类早晚要实现的梦想,这就要依赖商业航天来完成。不仅如此,人类对太空的开发越来越深入,每年需要发射的卫星越来越多。不论是像Space X星链这样的天基互联网,还是正在研发的太空算力或者太空发电,都需要发射海量的卫星才能实现。
如果这样的航天任务每执行一次,就要报废一枚火箭,那么成本实在是太高了,绝对是划不来的。如果能够实现火箭的回收,那么就可以大幅降低成本,让这些工程走进现实。
根据美国航天基金会的数据,2024年全球航天经济的规模达到了6130亿美元,有望在2032年突破10000亿美元。其中,商业航天的经济规模达到了4803亿美元。
另有数据指出,我国商业航天产业的市场规模在2024年也超过了2.3万亿元,并有望在今年突破2.5万亿元!
未来,这个市场规模必将继续大幅上涨。这么大一块蛋糕,谁不心动?
更重要的是,太空资源日渐紧张,其不可再生性的问题已经凸显出来了。在这方面占据足够的战略资源,将会在各个方面提升一个国家的国力。但是,想占据这些太空资源,必须要有足够强大的火箭发射能力,这同样离不开商业航天的可重复使用火箭的助力。
也就是说,民营航天公司的发展,不仅仅是商业经济问题,更隐藏着国家战略意义。正因如此,我国才在十五五规划中提到了要建成航天强国的目标,并将大量希望寄托在商业航天的发展上。
(我国剑指十五五期间打造航天强国)
毫无疑问,美国在商业航天领域已经处在绝对领先的地位,马斯克的Space X公司早就完成了测试,目前和NASA有广泛的合作,并且已经开始研发进阶开发太空的任务。蓝色起源作为重要竞争者,其“新格伦”重型火箭已成功实现回收,并获得了美国太空军的高额发射合同。
在NASA的成功经验下,美国的技术和人才储备都相当充裕,轻松取得了商业航天领域的先机。而像蓝箭航天这样的民营航天公司,就是我国追赶Space X的希望所在。
(蓝箭航天庆祝本次任务入轨圆满成功)
2023年7月,蓝箭航天完成了朱雀二号遥二运载火箭的发射,取得了重大突破,并在此基础上进一步研发朱雀三号。
朱雀三号在2023年12月首次和公众见面,是我国首款不锈钢运载火箭。2024年1月19日,蓝箭航天实现了朱雀三号垂直返回技术的首次飞行试验,取得圆满成功。同年9月,朱雀三号完成10公里级的垂直起降返回飞行试验,也非常顺利,于是就有了今年的进一步试验。
(蓝箭航天发布的火箭壮观尾焰)
10月18日至20日,朱雀三号在东风商业航天创新试验区完成了加注合练和静态点火试验,顺利完成了首飞的第一阶段任务,并剑指11月29日的正式发射试验。但是,就在发射当天,蓝箭航天突然暂停了本次试验。虽然当时没有公布原因,但大家也多少有点为朱雀三号担心。没想到,今天还是收到了其失败的消息。
关于朱雀三号的失败原因,蓝箭航天目前还没有公布。他们表示,团队会尽快开展全面复盘和技术归零,争取早日确认故障原因并在未来改进。
(蓝箭航天发布的本次任务的完整流程)
有航天专家介绍:火箭回收的过程需要三种控制手段,首先是发动机的反推,其次是栅格舵的控制,另外在真空环境栅格舵无法发挥作用的情况下,还需要冷气的姿态控制发动机控制。由于朱雀三号的问题出现在着陆前不久,因此不太可能是后两种控制手段的问题,很可能是发动机反推没有达到预期效果。
毕竟,火箭返回的时候,发动机应对的气流远比静止时发射的环境复杂得多,这就会给其反推带来巨大的挑战。不论最终问题是不是出在这里,蓝箭航天都还有一段漫长的路要走,才能让朱雀三号真的一飞冲天。
(朱雀三号遥一运载火箭)
除了蓝箭航天之外,我国也有如北京星际荣耀的双曲线小型固体火箭、星河动力航天的谷神星系列火箭、天兵科技追求的海上回收的天龙三号火箭等。包括国家队,也在研发长征十二号甲这样的可回收火箭。
统计数据表明,截至2024年10月底,我国已经有537家商业航天企业。这些企业,就承载着我国商业航天的未来。
(主要民营航天企业的液体火箭统计,来自界面新闻)
在国家队,我们的航天技术已经迎头赶上了美国的步伐。论及商业航天,相信我国的追赶速度也不会慢。总之,大家多一点耐心,多一点信心。没准再过几年,咱们就能去太空旅游了。
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