12月23日上午10点整,继朱雀三号之后,又一款万众瞩目的可回收火箭长征十二号甲发射了。

不过,结果和朱雀三号一样,火箭成功将二级送入了预定轨道,完整了核心人物,但更多朋友关注的一级火箭的回收,遗憾地并未完成。

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其实,我们可以期待首飞即成功。但这样的首飞即回收成功的几率实在是太小了。现在圈叔这样说,肯定不少网友会说简直是“马后炮”。但圈叔必须说,我们要基于技术坦然接受失败的结果。一次回收失败,到底意味着什么?它可怕吗?

失败不可怕!而不允许失败才可怕。

我们要为长征十二号甲的首飞即尝试回收,喝彩。因为它代表了中国航天的“国家队”,首次尝试可回收火箭操作,这件世界级的尖端技术。要知道,这放在我国航天国家队的100%保成功,万无一失的航天文化之中,是难以想象的。

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敢于迈出第一步,在真实的任务场景中去试错,这种意义可能比一次单纯的技术成功还要值得喝彩。只要开始了尝试,技术迭代的速度将会是指数级增长的,成功真的指日可待。

我们不妨先看一下大洋彼岸的那位名叫SpaceX的航天优等生的可回收实验过程,就能让我们能更平和和更自信地看待今天的长征十二号甲火箭。

猎鹰九号的“摔跤”史:没有谁生来就会飞

关于火箭回收,从最初SpaceX的猎鹰九号提出这一设想,就是对传统火箭设计理念的根本性颠覆。以前的火箭发动机都是一次性的,任务设计的也足够简单:只需要稳定工作一段时间,能够把载荷平稳地送上去就行了。

但可回收火箭呢?不但要求发动机要像航空发动机一样,能多次启动,深度调节动力,还要能受得住再入大气层时候的高温,最后垂直落地,简单翻修之后还能再用。这个理念的转变,就是最大的难点。

而SpaceX的猎鹰九号在达到今天这个高度之前,其实也经历了一段可以被称之为“满地找牙”的惨痛历程。

2015年1月首次尝试在海上无人船平台着陆。结果因为控制火箭姿态的栅格舵液压油提前耗尽,火箭失控,狠狠砸在平台上爆炸。

2015年4月,这次进步了,火箭成功进入了最后的着陆阶段。但发动机的一个推力调节阀门反应太慢,没能把速度降到足够低,火箭又以过高的速度撞上平台。

2015年12月,经历了多次失败和不断优化之后的SpaceX,终于成功实现了首次的陆地回收。但一个月后的2016年1月,又出问题了。

火箭实现了软着陆,稳稳地站在了回收船上。可就在大家刚要欢呼时,因为一根着陆腿的锁止机构没卡牢,火箭在海上摇晃了几下,轰然倒塌爆炸。

于是SpaceX又花了近三年时间才走向常态化复用。

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所以,无论是我们的朱雀三号,还是这次的长征十二号甲,首次回收尝试未能如愿,实在是太正常不过的事情了。我们应该给予的是理解和鼓励,而不是苛责。敢于失败,恰恰是中国航天走向更高阶段的一道重要分水岭。

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那么长征十二号和长征十二号甲有啥不同?

再回到火箭本身。这次发射的是“长征十二号甲”,它和我们之前听说过的“长征十二号”是什么关系?名字只差一个字,区别可大了去了!

简单来说,它们是“同一个妈生的一对孪生兄弟,但走了完全不同的两条路”。

这里说的它们的“妈”,指的都是上海的航天八院。

共享3.8米箭体是它们最核心的联系。火箭外壳、燃料贮箱、整流罩这些“骨架”是通用的。这意味着生产线和模具可以共用,大大降低了研发和制造成本。它们都能在海南商业航天发射场的同一个工位发射,勤务保障体系是通用的。

长征十二号使用成熟可靠的液氧煤油发动机,追求的是大运力、高可靠性,负责快速投入市场,执行重载任务。而长征十二号甲为了回收而生,换上了液氧甲烷发动机,目标是未来通过重复使用,把发射成本打到“白菜价”,应对需要发射成千上万颗卫星的星座组网任务。

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虽然外壳一样,但“内脏”天差地别。

长征十二号一级使用4台成熟的YF-100K液氧煤油发动机,推力大,技术稳。采用了铝锂合金来给二级减重,还用了冷氦增压这种“黑科技”来进一步优化性能。它的任务就是:大力出奇迹,用一次性的方式,把尽可能重的卫星送上天。

长征十二号甲一级使用了7台由民营公司九州云箭研制的“龙云”液氧甲烷发动机。这是长征系列火箭首次采用民企研发的主发动机,是一次重要的“国家队+民企”协同创新。

为何换甲烷?因为煤油燃烧容易积碳,回收后发动机管路里全是黑灰,很难清理复用。而甲烷燃烧清洁,非常适合快速翻修和重复使用。

长征十二号甲的一切设计都为垂直起降回收服务。它牺牲一部分一次性运力,去换取未来重复使用带来的极致低成本。

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最后,提一下这个有趣的“3.8米直径”。为什么是3.8米,不是3.5米也不是4米?

过去我国主力火箭直径都是3.35米,不是因为造不了更粗的,而是受限于铁路运输的隧道宽度。火箭造得再粗,运不到发射场也是白搭。

而3.8米,是一个在新时代条件下精心选择的“黄金尺寸”。它比3.35米宽,能多装30%燃料,能并排放下更多大推力发动机;它又比长征五号的5米直径更小巧,制造难度和成本更低,甚至可以通过特种车辆进行公路运输。它是性能与成本、现实与未来之间一个精妙的平衡点,承载着中国商业航天大规模、低成本进入太空的梦想。

所以,回到开头。长征十二号甲的首飞,一级回收未能如愿,遗憾吗?有一点。但值得沮丧吗?完全不。它就像一个新生的孩子,蹒跚学步时摔了一跤。这一跤摔出了宝贵的经验数据,摔出了继续优化的方向,更摔出了一条敢于探索新路径的勇气。

这条路,猎鹰九号摔过很多次,我们才刚刚开始。但既然方向已明,步伐已启,那么下一次站立,下一次奔跑,便更值得期待。中国可回收火箭的故事,翻开序章,好戏还在后头。