8月19日,朱雀三號遙二運載火箭成功發射,火箭一子級完成我國首次着陸腿方式陸地可控回收,標誌着我國在重複使用火箭技術上的「重大突破」。更值得一提的是,完成這樣一項歷史性突破的是一家民營航天企業,這也是我國民營運載火箭首次實現成功回收。在這些「首次」背後是一個怎樣的團隊?他們為什麼會成功?未來,中國商業航天如何從「起步」走向「起飛」?
為什麼是朱雀三號?
起飛、上升到十幾萬米的高空,之後精準地降落在長寬只有60米的着陸坪上。
這是我國首次採用着陸支腿方式回收運載火箭一子級,也是我國首次完成入軌級運載火箭一子級陸地回收。朱雀三號,創造了歷史。人們不禁要問,為什麼是朱雀三號?它如何取得成功?
朱雀三號副總設計師董鍇:回收是復用的前提,實現我們研製初衷——低成本、大運力、高頻次,那麼無疑8月19日這一次一子級的回收成功,是一次非常關鍵的勝利。
11年前,2015年,美國SpaceX公司的獵鷹9號火箭,首次實現一級火箭陸地回收。朱雀三號可重複火箭在2023年8月正式立項,2024年1月完成首飛試驗。2025年,SpaceX創始人馬斯克曾評價朱雀三號,稱它融合了SpaceX兩代火箭特點,特別提到了它把不鏽鋼箭體、液氧甲烷動力與着陸支腿回收方案組合在一起,有望超越獵鷹9號的成熟度與性能。
朱雀三號副總設計師董鍇:我認為液氧甲烷和不鏽鋼,算是整個朱雀三號最顯著的兩個特點了。用不鏽鋼確實可以保證良品率,保證供應鏈系統是絕對安全的,這是生產成本的角度。第二方面,不鏽鋼材料從耐高溫性能上來講,它要比之前可能用到的更多傳統材料性能要好得多。液氧甲烷推進劑它不會殘留在箱子裏,所以就可以大概理解對於朱雀三號這個火箭在返回之後,只要進行正常的氣檢、置換,這個箱子就不需要拆解,它就能夠投入下一次使用。
去年12月,朱雀三號剛剛經歷了一次悲喜交加的發射。遙一運載火箭成功實現首飛入軌,但在關鍵回收着陸環節,火箭一子級距離地面僅剩3.3公里時,着陸點火動作完成後卻出現異常燃燒,最後墜落在着陸場坪的邊緣,距離回收成功只有一步之遙。
朱雀三號遙一運載火箭異常落地後,工作人員將黑匣子送回北京,殘骸落點、關鍵部件的姿態和損毀情況也被逐一記錄,摸清了回收過程中的飛行環境,獲取了大量一手實測數據。
從遙一到遙二,朱雀三號做出多項關鍵改進,箭上自主安控系統新增預示落點安控功能,返回控制策略也全面優化。從失敗中一次次出發,朱雀三號背後,是民營航天企業藍箭航天一支規模只有1200人的年輕團隊。
朱雀三號副總設計師董鍇:闖過了一次次難關,這八十一難是怎麼過來的,就是這樣一步步走過來的。我跌倒了沒有時間去哀悼或者惋惜,能夠迅速重新站起來,重新走上正確的道路。我不需要裹足不前,我需要你能夠勇敢地奔跑,我需要你能夠在摔倒了之後,能夠再次站起來,不要害怕,你能闖出這個黑暗,那就是厲害。
中國商業航天為什麼行?
朱雀三號的突破,是中國商業航天的勝利,更是一場屬於中國航天產業鏈的集體大考。這枚火箭背後,是一張覆蓋全國近700家合作夥伴的協作網絡,其中70%是民營企業。
- 朱雀三號火箭的「心臟」——發動機,產自浙江湖州;
- 它的「骨架」——不鏽鋼箭體,產自浙江嘉興;
- 能讓它精準回家的方向盤,來自江蘇無錫;
- 安全着陸的四條腿,產自四川。
朱雀三號不是一家企業的獨奏,而像是整條產業鏈的合唱,在激烈的世界航天競爭中,產業鏈優勢也是中國商業航天的核心競爭力。
朱雀三號成功之後輿論更在關注,經歷十年發展的中國商業航天,是否也實現了關鍵的飛躍?
問題的答案,首先在朱雀三號遍布全國的供應鏈體系中。以火箭的心臟發動機為例,企業自主研發的液氧甲烷發動機,生產製造基地在浙江湖州,研發基地則在陝西西安,這背後是對兩地不同的供應研發體系充分地利用。
天鵲系列發動機總師 韋華:發動機研發團隊主要在西安和北京,為了充分利用我們國家的整個航天技術底蘊,選在了這兩個城市。製造中心、試車中心在浙江省湖州市,發動機製造供應鏈分布在全國。尤其是在最後的集成製造還有試車環節,是我們去最多的地方,就是浙江湖州,長三角的製造業基礎比較好,物流配套體系也比較好。
朱雀三號的成功,不只是一家民營企業的突破,也應該是整個中國航天工業體系的一次集中釋放。無論是關鍵技術還是重要材料,航天工業的完整供應鏈,為民營企業提供了「站在巨人肩膀上」創新的基礎。
一個高度開放的供應鏈體系,使得朱雀三號的成功,具有更廣泛的意義。例如發動機噴嘴,來自一家原本給手錶行業做零件精密加工的企業;噴管和燃燒室的關鍵零部件,則產自一家金屬3D打印企業;整流罩,是由一家汽車精密零件製造企業生產。
除了市場體系,再看人才。朱雀三號總指揮戴政、副總設計師董鍇等團隊核心,大多出身於航天事業中的「國家隊」體系,在企業初創階段,來自「國家隊」的人才比例甚至高達八成以上。2014年以來,隨着航天領域向民間資本的開放,一些科技人才,開始湧入商業航天。
體制的開放,市場的競爭,可以激活民營企業的創新動力。以發動機為例,我國上一代120噸的液氧煤油發動機,從立項到驗收走過了12年,而朱雀三號的液態甲烷發動機,從立項到首飛成功,僅用了5年時間。
天鵲系列發動機總師 韋華:研發速度決定了生死存亡,所以我們商業公司會在這方面做最大努力把流程跑完。我們也會不省任何一個試驗環節,因為發動機是非常複雜的動力系統,如果試驗不充分的話,在天上會出問題的。現在商業航天正在大發展,「國家隊」研發的速度也在加快,這是國家的需要,也是時代的需要。
我們需要怎樣的商業航天?
提到中國火箭,很多人首先想到的是長征系列,想到的是「國家隊」,但其實國家航天局的數據顯示,去年,我國商業航天完成發射50次,佔到宇航發射總數的54%,入軌商業衛星311顆,佔到我國總數的84%,在衛星發射上,商業航天已經是名副其實的主力軍。可主力軍也有困擾,相比龐大的衛星發射需求,火箭運力還遠遠不夠,僅僅國家規劃中的兩大星座項目,衛星規模就達到了2.8萬顆。星多箭少,運力不夠,衛星公司們急着「飛上天」,民營火箭公司運力趕不上趟,所以,為什麼非要研發可重複使用火箭,就是要把火箭發射成本降下來,頻次提上去,這不僅是一個技術命題,更是一個商業命題。
一場備受矚目的火箭回收,被認為是中國商業航天的關鍵轉折點。而在技術突破的背後,一個更現實的問題是:我們究竟需要怎樣的商業航天?事實上,朱雀三號此次發射的另一個任務,是將一顆名為「鴻鵠03星」的衛星,送入預定軌道。
朱雀三號的成功,使得我國主要的低軌衛星互聯網計劃也變得更加清晰。包括「國網星座」和「千帆星座」兩大項目,規劃的衛星總數約2.8萬顆。然而,截至7月5日,「千帆星座」累計發射衛星僅238顆,我國商業航天的火箭運力,遠遠跟不上衛星發射的需求。相比之下,由於可重複火箭的成熟運用,美國SpaceX公司累計發射的衛星已經突破1萬顆。
北京航空航天大學知識產權經濟研究所所長 沈映春:現在還是運力嚴重不足,因為組網要打那麼多衛星上去,但火箭的成本太高。
如果朱雀三號後續推進順利,實現多次穩定復用,單次發射成本將大幅下降。
隨着朱雀三號回收成功,國內火箭回收技術「百寶箱」也正在打開。星河動力、中科宇航、星際榮耀、箭元科技等企業,都在推進各自可回收型火箭的研製,而技術路線也多種多樣,包括「海上機械臂夾持」、海上濺落、氣動減速回收等多種方式。
北京郵電大學信息與通信工程學院副教授 孫耀華:商業航天初期發展和建設階段的典型特點就是側重單點技術的突破和驗證,發射頻率也不是很高,同時很多企業還是得靠融資,並且財務情況可能還是處於虧損狀態。第二就是大規模的組網建設期,我覺得現在是處於初期到大規模發展的中間階段,在大規模階段的特點首先是可重複使用的火箭,它能夠進入一個高頻,並且是穩定可靠的發射狀態,不是說我只是做一兩次實驗。第三個階段就是成熟期,在這個階段,大量的運營企業一定是有穩定的服務收入,不管是上游還是下游企業都有穩定的盈利,同時不光是衛星發射這麼一種單一的太空經濟模式,它還能夠拓展到太空製造、太空資源勘探等等,還會衍生出很多其它太空經濟形態,這個時候就會進入一個成熟的階段。
目前,回來的朱雀三號,還有三個懸念:
- 第一,它能不能復飛;
- 第二,它的經濟成本;
- 第三,它的商業前景。
商業航天的要求是除了科技突破,還要算好成本賬、安全賬、時間賬,除了做好技術,還要做好生意,直到實現規模化和商業化,這中間涉及很多全新的體系。朱雀三號的成功,標誌着中國商業航天將進入一個全新的階段,考驗的也不僅僅是藍箭航天一家企業,而是整個中國商業航天體制的革新。
(來源:央視新聞)

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