九台发动机喷出耀眼光芒,66米高的朱雀三号火箭划破苍穹,中国商业航天的可重复使用火箭技术迎来历史性突破。
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12月3日,蓝箭航天研制的朱雀三号重复使用遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区成功发射升空,火箭二级精准进入预定轨道。尽管一子级回收试验未能如愿,但这次飞行已经让世界瞩目——连太空探索技术公司的埃隆·马斯克都曾公开点评这款火箭。
朱雀三号成为国内首个实现入轨飞行的可重复使用液氧甲烷火箭,其背后是五项“国内首创”技术构建的知识产权城墙。这枚被马斯克称为“可能超越猎鹰9号”的中国火箭,到底有何过人之处?
以其独具的不锈钢箭体,朱雀三号的整体外形就已跃然纸上,彰显了其超出同类的前瞻性和先进性,与传统火箭采用的铝合金不同,不锈钢成本更低、供应充足,更重要的是其耐高温性能更优。
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但由于火箭的再入大气时的极高的热冲击,铝合金的隔热层都要先涂上一层特殊的隔热涂层才能承受这种高的热度,且每次都要更换一次,而不锈钢却能直接耐受这样的大热灼辐,不仅能节约了大量的劳动力,还能大大地提高了飞行的可靠性。
朱雀三号箭体直径达到4.5米,比猎鹰9号的3.7米更粗。借助了这种大直径的设计,不仅可以将更多的发动机安装在火箭的底部,从而获得了更大的推力,也为其将来更大更强的火箭的发展提供了可取的设计思路。值得一提的是,其通过公路的运输彻底地破解了内陆的发射场对箭体的尺寸的限制,为将来更大更重的火箭的发射开辟了了新的天地。
动力系统是朱雀三号的另一大优势。其一级的九台天鹊12A发动机的并联大大地提高了了火箭的初级的动力和初级的推进时间,初级的动力可达7.5万千牛的巨大推力。这种设计需要发动机之间精密协同,任何一台的响应延迟都可能影响飞行稳定性。
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与猎鹰9号使用的液氧煤油不同,朱雀三号采用液氧甲烷作为燃料。依托于将甲烷的燃烧方式更为充分地实现,有效地避免了其在燃烧过程中的积碳的产生,从而大大降低了发动机的维护难度和维护的成本。
将火箭的可复用设计推到极致的的确是航天业最顶级的难题。相当于让一个“无翼铁疙瘩”从数万米高空精准降落,需要攻克发动机毫秒级推力调节、极端环境下姿态控制等多重难关。
而朱雀三号的另一大特点就是其回收设计的独到之处——箭体上多了一对“面对称的边条翼”,看起来就像一对翅膀似的将箭体衬托得更加的威壮了。通过将这一“翅膀”巧妙地融入了火箭的返回过程中,巧妙的将一级火箭的滑翔距离又拉长了一大截,从而大大地节省了推进剂的消耗。巧妙的将不锈钢的箭体的重量的短板巧妙地弥补了起到事半功倍的作用。
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朱雀三号瞄准的是每公斤2万元以下的发射成本,比目前国内民营火箭每公斤8万到11万元的价格大幅降低。这种成本控制能力来自于可重复使用技术带来的革命性变化。火箭一级段造价占整个火箭的70%,回收重复使用将极大降低发射成本。
航天专家庞之浩评价,朱雀三号首飞“喜忧参半却意义深远”。二级精准入轨验证了750吨推力动力系统、不锈钢箭体等核心技术的可靠性,回收实利也为后续改进提供了关键数据。正如SpaceX猎鹰9号早期也经历过多次失败,中国商业航天的这一步已经迈得相当扎实。
随着国家航天局《推进商业航天高质量安全发展行动计划(2025—2027年)》的下发,中国商业航天迎来政策利好。未来几年,随着低轨卫星星座组网需求激增,可重复使用火箭将成为航天运输的主流选择。朱雀三号的成功入轨,标志着中国商业航天正从“航天商业化”向真正的“商业航天”转变。
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朱雀三号的首飞不仅是一次技术验证,更是中国商业航天融入全球竞争的重要标志。未来3-5年,中国民营火箭的航班化发射有望成为现实,全球航天领域将迎来一个能与SpaceX竞争的强劲对手。
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