近日,甘肃民勤县的戈壁滩上,一根十几层楼高的银色钢柱稳稳落地。9 分钟前,它还是一枚正在升空的火箭。没有摔碎,离地约 3000 米时,钢柱底部喷出火焰减速,四条着陆腿在触地前同步撑开,最终以不到 2 米每秒的速度,稳稳立在边长 60 米的正方形场坪中央。中国民营企业第一次把入轨火箭的一子级完整收回来。
在此之前,全球成功回收入轨火箭一级的玩家,只有美国 SpaceX、蓝色起源,以及 40 天前刚完成的中国国家队长征十号。
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费这么大劲回收火箭,图什么?复用 5 次,单次发射成本就能降 45%;复用 20 次,单次成本就接近边际成本。最终目标是把每公斤发射成本压到 2 万人民币以下。
为了扛住反复使用,朱雀三号从设计之初就做了四个关键选择。第一个是不锈钢舰体,这是中国火箭的头一份。几十年来航天业都在给火箭减重,铝锂合金复合材料越用越金贵,但可复用时代,核心矛盾变了,不再是轻,而是耐烧、便宜,摔了不心疼。蓝箭自研了高强度不锈钢加激光焊接的制造工艺,不锈钢结构成本比铝合金低了约两个数量级,选不锈钢的道理就在这里。
第二个是液氧甲烷燃烧。传统煤油发动机燃烧后会积碳,用久了像锅底,复飞前得拆开清理。而甲烷燃烧干净,不积碳不结焦,目标是回收成熟后,一级发动机无需解体翻修,加注就能再飞,这是航班化高频发射的前提。
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第三个是 9 台发动机并联。既能实现大推力,又能深度变推。起飞时 9 台齐轰满足运力,着陆时只开中心一台,把推力压到很低,满足减速需求。
第四个是专为回收定制的气动设计。机体上的边条翼、梯形栅格舵、流线型着陆腿外罩,都是为了让返程少烧燃料,返程省下的每千克推进剂,都能换成去程的动力。
去年,马斯克曾公开评价,朱雀三号融合了 SpaceX 两代火箭的特点,有望超越猎鹰九号。
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这场比赛不只是蓝箭一家在打。数年前,国家队的长征十号乙在海上用大网接住了一子级,40 天后蓝箭用陆地垂直降落的方式跟进成功。一海一路两条技术路线并行走通,国家队和民营队 40 天内接力迈过了关。中国成为继美国之后第二个同时拥有两家可回收火箭公司的国家,这个第二大概率也是唯二,长期只会有中美两个玩家。
天上不等人。中国规划中的千帆、国王等卫星互联网星座,动辄上万颗卫星,轨道和频率资源按国际惯例先到先得。朱雀三号总设计师张晓东估算,未来中国年均需要发射约 500 枚中大型运载火箭才能满足组网需求,绝非一个型号能撑起来,需要全行业发力。星河动力、星际荣耀等多家公司的可复用火箭也已经在路上,没有回收带来的低成本和高频次,连这场竞赛的入场券都拿不到。
蓝箭的目光还投向更远。数年前,推力 220 吨级的蓝焰发动机完成了整机全系统长程试车,这款流量补燃循环发动机,是当今液体火箭发动机技术难度的天花板,直接对标 SpaceX 星舰的猛禽发动机。回收只是上半场,按照蓝箭此前披露的规划,力争在今年第四季度首次尝试火箭复飞。也就是说,今天立在民勤场坪上的这根钢柱,检修后就能再飞一次。回收证明火箭能活着回来,复用才证明它能反复上天、反复挣钱。中国火箭的复用时代,这次真的来了。
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