8月19日早上7点35分,朱雀三号遥二运载火箭在东风商业航天创新试验区点火升空。大约6分钟后,火箭一子级按预定程序软着陆在甘肃省民勤县的朱雀三号着陆场坪上,着陆腿稳稳展开,像巨钳一样抓住了大地。七夕这天,甘肃戈壁滩上飞出去的朱雀,自己飞回来了。
这次任务创造了两个第一:我国首次实现运载火箭一子级着陆支腿方式回收,也是首次实现入轨级火箭一子级的陆地可控回收。加上7月10日长征十号乙在海上完成的全球首次网系回收,中国在重复使用火箭技术上,陆海两条路线都打通了——一条国家队走海上,一条民营企业走陆地,殊途同归。
朱雀三号是蓝箭航天自主研制的可重复使用液氧甲烷火箭:全箭长66.1米,一二级箭体直径4.5米,整流罩直径5.2米,起飞质量约570吨,起飞推力7542千牛。一子级装了9台天鹊-12A液氧甲烷发动机,推力可在40%到110%之间调节——这个调节能力是垂直回收的关键,返回着陆时需要精准控制减速。这也是国内首次实现九机并联液氧甲烷动力系统的集成应用。箭体主结构用不锈钢,走的是低成本路线。一次性使用状态下,最大入轨载荷已经做到14.2吨。
回收的难点从来不只是上得去,而是回得来、落得准。一二级分离后,一子级要依次完成高空返回调姿、再入点火动力减速、气动滑行控制、着陆点火减速和着陆支腿展开缓冲这一整套动作,任何一步出岔子都前功尽弃。去年12月的遥一首飞,一子级回收就失败了,但摸清了回收过程中的飞行环境,拿到大量一手实测数据。遥二针对着陆动力方案做了简化——减少着陆点火发动机数量;安控系统新增了预示落点安控功能;还优化了抗再入极端力热环境的设计。这次成了。本次任务还搭载了自研的非火工品堆叠压紧释放装置,为后续多星分离和批量组网发射做验证。二子级则将鸿擎科技的鸿鹄03星准确送入预定轨道。
为什么非要回收?就为省钱。一子级成本约占全箭的70%,液氧甲烷燃料费用只占发射成本的1%到3%。按蓝箭的说法,复用5次单次成本能降45%,复用20次基本只剩边际成本,终极目标是把每公斤发射费用压到2万元以下。相比传统一次性火箭,发射成本有望降低80%到90%。发射从奢侈品变成日用品,后面就是万亿级的太空经济。
这条着陆腿垂直回收的路线跟SpaceX猎鹰9号同源,工程确定性最高,只需60米乘60米的着陆场坪,建设投入和运营维护成本都低,适合高频次发射。往后看,低轨卫星互联网组网需要的就是这种廉价高频的运力。从2023年8月立项到2026年8月回收成功,只用了三年——全球商业航天圈里,这个速度都算快的。国家航天局也表态,将持续推进重复使用运载火箭的工程化应用。
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