8月19日,中国朱雀三号遥二运载火箭在东风商业航天创新试验区成功发射升空,随后,火箭一子级按照预定程序成功在预定着陆场着陆。这也标志着,中国获得了重大突破,首次成功实现火箭陆地回收。
这也是全球民营航天系统,目前为止除了美国SpaceX之外,首次实现入轨级一子级陆地回收。如果算上此前中国独有的,长征十号乙运载火箭的海上网系回收。中国也成为全球唯一同时掌握两种回收技术的国家。
海上网系回收优势在于减重增运力,适合海南发射场向赤道方向发射。陆地垂直回收不用配套大型海上回收平台,调度更加灵活,适合内陆发射场执行任务,两条路线并行发展,可以适配不同发射任务、不同发射场地的需求,完善国内可复用火箭整体布局。
那么,“轨道级陆地回收”有什么用?为什么会成为中美都热衷于研发并掌握的技术呢?
过去几十年,绝大多数液体运载火箭都是一次性用品,一二级分离之后,用完的一子级直接坠入大气层烧毁,或者掉进海里。
一枚大型液体火箭,成本大头基本都集中在一子级,里面多台发动机、箭体结构、控制系统全部一次性报废,每一次发射都等于扔一套昂贵的高端工业设备,发射成本居高不下。
这种巨大的浪费,直接推高了单枚卫星的发射成本,导致大规模卫星组网的实现成本非常高昂。
而可回收火箭的核心逻辑,和民航飞机很像:落地反复飞,不用造一架扔一架,摊薄成本。朱雀三号的设计目标,就是一子级能够重复使用不少于20次,采用液氧甲烷燃料,燃烧积碳更少,回收之后检修流程更简单,适合高频次连续发射,专门面向低轨互联网星座大规模组网需求。
和其他亚轨道运载火箭回收不同,朱雀三号遥二运载火箭,完整的走完 “卫星入轨+一子级远距离返回、软着陆” 整套流程,属于标准的轨道级回收,技术难度完全不在一个量级。
当然,这次成功,并不是一蹴而就。去年 12 月朱雀三号遥一首飞,二级顺利入轨,但一级末端着陆出现异常,没能完整回收。
虽然那次失败了,但那次飞行拿到了大量真实飞行环境下的气动、动力数据,为遥二任务的整改优化提供了关键支撑。时隔八个月,蓝箭航天交出了合格答卷,也标志着朱雀三号从技术验证阶段,正式迈入工程化复用验证阶段。
朱雀三号遥二运载火箭从天鹊系列发动机,到不锈钢箭体到栅格舵、着陆机构,核心技术都掌握在国内企业手里。这对于整个商业航天产业链带动作用巨大,材料、精密制造、测控、动力配套企业都能跟着迭代升级,完善国内航天工业配套。
总体上来说,朱雀三号遥二回收成功,是中国商业航天一块重要里程碑,补齐了入轨火箭陆地垂直回收这块短板,让我们拥有 “陆地支腿回收 + 海上网系回收” 两套成熟技术路线。
低成本组建低轨卫星互联网已经成为了主要角力领域之一,如果没有成熟的可回收大运力火箭,星座组网的成本压力会非常大。
朱雀三号、长征十号乙组成的复用火箭矩阵,未来能够承接大量商业发射任务,同时也能服务国家重大航天工程,将能有效缓解,并最终解决这个问题。
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