12月23日上午,长征十二号甲运载火箭拖着焰尾直冲云霄,这一刻无数航天迷屏住呼吸,见证中国可重复使用火箭的又一次关键尝试。
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短短几十分钟后,好消息与坏消息相继传来,二级火箭精准将载荷送入预定近地轨道,首飞核心目标达成。
但承担回收使命的一级火箭却在再入返回阶段突发异常,发生快速非计划解体,回收任务未能成功。
长征十二号甲首飞成功
长征十二号甲这次的任务就是把“包裹”送进太空,再把一级火箭开回来,这也是它“入轨回收”双目标的核心逻辑。
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12月23日10点整,发射指令准时下达,7台“龙云”液氧甲烷发动机同时点火,合计约489吨的起飞推力轰然作响,推着箭体稳稳升空。
从地面直播画面能清晰看到,火箭上升过程平稳无虞,戈壁滩上的测控团队第一时间爆发出欢呼声。
发射后不久按预定程序完成一二级分离,二级火箭带着两颗卫星载荷继续爬升,朝着近地轨道目标挺进。
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而完成助推任务的一级火箭,则开启了难度极高的“返程之旅”,先在高空完成180度姿态翻转,再以精准角度再入大气层,借助大气摩擦完成初期减速。
前半程的飞行堪称完美无缺,当地面测控中心传来“两颗卫星顺利进入预定近地轨道”的确认消息时,现场掌声雷动、欢呼声此起彼伏。
因为这不仅意味着长征十二号甲完成了“把东西送上天”的基础题,更标志着我国正式迈入可重复使用运载技术的实战验证阶段。
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要知道它可是我国第二款首飞就敢直接挑战“入轨回收”双目标的液氧甲烷火箭,这份魄力在全球航天领域都实属罕见。
但所有人都清楚真正的考验才刚刚开始,一级火箭的回收环节,才是决定这次任务能否载入史册的关键。
根据后续披露的飞行数据,一级火箭在再入大气层初期的减速过程顺利,可意外就在此时发生。
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再入点火序列中,部分发动机未能按预期完成重启,实际有效点火数量不足以建立完整减速窗口,导致一级在后续下降段速度裕度不足、姿态控制窗口被压缩。
这一异常直接导致后续回收失控,最终一级火箭在甘肃民勤回收区边缘、距离标称着陆点约2公里处发生快速非计划解体,回收任务宣告失利。
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“龙云”发动机不简单
可能有朋友会问回收失败了还值得高兴吗,答案是太值得了,因为这次首飞验证的核心技术,比单纯的“回收成功”更有长远价值,其中最关键的就是液氧甲烷燃料和“龙云”发动机的适配性。
火箭燃料可不是随便选的,目前主流的有三种:液氧煤油、液氢液氧和液氧甲烷。
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大家熟悉的长征五号、长征七号用的是液氧煤油,而液氢液氧则多用于高端火箭,但这两种燃料都有明显短板。
液氧煤油发动机燃烧后会产生大量积碳,每次回收后都要把发动机拆开清洗,维护周期长达一到两周,根本没法实现高频次复用。
液氢液氧虽然清洁,但液氢极低温且容易泄漏,系统设计复杂成本高得离谱,同样不适合规模化应用。
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而液氧甲烷就是航天界公认的“下一代运载火箭理想燃料”,它的优势简直是为可重复使用量身定做的。
不仅燃烧产物主要是水和二氧化碳,几乎没有残留,回收后不用复杂拆解,简单检查就能复飞,理论上24小时内就能再次升空。
而且甲烷密度比液氢高,火箭贮箱可以做得更小更轻,降低箭体设计难度,更关键的是甲烷价格只有液氢的三十分之一,经济性拉满。
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回收失利不意外
面对回收失利很多网友觉得可惜,但在航天人眼里,这其实是可重复火箭发展的“必经之路”,毕竟火箭回收堪称人类航天史上最复杂的技术之一。
现在大家习以为常的猎鹰9号火箭,能实现常态化回收和复用,但它在初期也经历了4次惨痛的回收失败。
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有空中爆炸的,有硬着陆摔碎的,有海上回收时翻倒的,正是这些失败积累的经验,才让猎鹰9号逐渐成熟,最终实现“航班化”发射。
就在长征十二号甲首飞前20天,民营航天企业蓝箭航天的朱雀三号火箭首飞,上演了类似的剧情。
同样是二级火箭成功入轨,一级火箭回收失败,但两者失利性质属于不同技术层级。
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朱雀三号更接近回收成功门槛,而长征十二号甲的问题出在再入减速阶段的发动机重启环节。
这也说明不管是国家队还是民营团队,在攻克火箭回收这道世界级难题的过程中,“试错”都是绕不开的必经环节,没有任何捷径可走。
这次长征十二号甲的失利,初步分析认为核心原因是再入点火序列中部分发动机未按预期重启,有效点火数量不足导致减速不足。
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进而压缩了姿态控制窗口,并非推力响应延迟与强侧风叠加所致,而搞清楚这一问题的根源,正是这次首飞的重要收获之一。
更关键的是这次首飞的核心目标本就不是“必须回收成功”,而是验证火箭整体设计、动力系统和飞行控制的可靠性。
从这个角度来说任务已经达成了核心目标,官方也将其定性为“基本成功”。
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回收失利只是暂时的,中国可重复火箭的下一步冲刺计划已经明确。
根据航天团队最新披露的信息,未来几个月技术人员将聚焦长征十二号甲的故障核心,重点排查发动机再入重启的时序一致性和推力调节算法,优化多机并联工作可靠性,从根本上解决这次暴露的隐患。
按照规划长征十二号甲团队计划在2026年上半年开展2至3次专项回收试验,逐步解决这次暴露的问题,实现稳定软着陆。
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一旦回收技术闭环验证完成,这款火箭有望成为我国低轨星座大规模部署的主力运载工具——要知道,未来低轨卫星互联网、太空旅游等产业的发展,都离不开低成本、高频次的运载火箭。
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