12月23日上午十时许,长征十二号甲运载火箭在酒泉成功点火发射升空,二级火箭成功实现入轨,完成了主线目标!这是值得热烈祝贺的!同时,长十二甲也在尝试一级火箭回收。
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虽然一级火箭回收没有成功,但是我们也要允许这种失败,保持包容的态度,不能苛责,毕竟火箭回收没有谁能够一次性实现。那么,这次长十二甲一级回收遇到什么问题了呢?
先把目光聚焦在“成功”的部分,这次长十二甲二级火箭成功入轨,可不是“完成任务”这么简单,背后的含金量和战略意义都不一般。
首先得明确,长十二甲不是普通的运载火箭,它是一型以“一级重复使用”为核心目标的液氧甲烷运载火箭,全长约70.4米,起飞重量差不多437吨,这次是它的首飞任务。
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对于一款新型火箭来说,首飞就能精准把二级火箭送入预定轨道,验证核心运载能力,这本身就是极高的成就,尤其是在隔壁日本H3火箭刚刚发射失败的背景下,更凸显出这份成功的难得。
更关键的是,这次发射还解锁了“国家队+民企”的全新协作模式。长十二甲的总体设计和系统集成由国家队主导,保证了整体的可靠性和规范性,而核心的发动机系统则来自民营航天企业的“龙云”发动机,这还是民营发动机首次纳入国家航天型号配套。
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这种协作方式太有意义了,国家队有完备的体系、深厚的经验和强大的资源统筹能力,能把控好飞行安全和质量标准;
民营航天企业则胜在机制灵活、创新意愿强,对市场需求的响应也更快,两者结合既能提升资源配置效率,又能激发创新活力,这次入轨成功,也证明了这种协作模式是行得通的。
从更宏观的视角看,长十二甲的成功入轨,也是我国应对全球低轨卫星“圈地战”的关键一步。
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现在全球低轨卫星领域已经从技术验证阶段迈入大规模部署阶段,美国凭借SpaceX的猎鹰9号火箭,已经占据了全球逾四成的发射次数和八成的发射质量,在轨的“星链”卫星数量更是遥遥领先,几乎掌控了低轨通信的主导权。
而我国的国网星座、千帆星座等“万星计划”也在加速推进,要实现这些星座的规模化组网,就必须有大运力、低成本、高可靠的运载火箭作为支撑。
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长十二甲的入轨成功,意味着我国在运载端又多了一个可靠的选择,为后续卫星组网打下了坚实基础,这可不是小成就。
聊完了成功的部分,再说说大家最关心的回收失败问题。目前流传较广的说法是,这次一级火箭回收失败疑似是1台发动机没点火,虽然官方还没发布最终的复盘结果,但结合火箭回收的技术原理来看,这个推测是有一定道理的,而且哪怕只是1台发动机出问题,也足以导致回收失败。
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要搞明白这一点,咱们得先说说火箭回收到底是个什么过程,有多难。
很多人觉得火箭“飞上去”最难,但内行人都知道,“飞回来”才是真正的硬骨头。
长十二甲的一级火箭负责把整枚火箭从地面推到近地空间,分离的时候,它的高度接近一百公里,速度能达到七八倍音速,之后要重新扎进大气层,在高速、高温、高风险的环境下靠自己返回地面。
这个过程就像在万米高空倒着开一辆几十吨重的卡车,还得精准停进一个10米见方的停车位,难度可想而知。
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而要完成这个“精准停车”,发动机的多次点火减速是核心环节。
根据公开资料,长十二甲的一级火箭并联了7台“龙云”发动机,回收过程中需要完成三四次点火减速,从分离后的高速飞行,到再入大气层后的姿态调整,再到着陆前的最终减速,每一次点火都不能出半点差错。
这些发动机还得具备“宽幅推力调节”能力,就像开车时精准控制油门一样,既要能全力输出提供推力,又要能把推力压到很低实现平稳减速,对发动机的稳定性和控制系统的精准度要求极高。
如果其中1台发动机没点火,就会导致整体推力不足,原本计算好的减速节奏被打乱,火箭的速度降不下来,姿态也无法精准控制,最终只能坠毁。
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可能有人会问,不就是1台发动机吗?剩下的6台不能补位吗?还真不行。火箭回收的每一个环节都是经过精密计算的,推力、速度、姿态之间是动态平衡的,少了1台发动机的推力,整个平衡体系就会崩塌,剩下的发动机再怎么调整也很难挽回。
而且发动机点火的时间窗口非常窄,燃料比例、燃烧稳定性、点火时机都要精准踩点,哪怕是毫秒级的误差,都可能被高速飞行的状态放大,最终导致失败。
其实不止长十二甲,之前我国蓝箭航天的朱雀三号回收失败,问题也出在发动机点火阶段,可见这个环节是全球可回收火箭的共同难关。
除了发动机点火,火箭回收还有很多其他的技术难点。比如火箭再入大气层时,外表温度会超过三千摄氏度,要是热防护材料不过关,火箭很容易被烧穿;
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再比如靠栅格舵调整姿态时,高速气流非常混乱,角度偏差哪怕只有零点几度,都会被迅速放大,导致火箭翻滚;还有着陆前的着陆腿展开,必须在最后一刻精准完成,稍微慢一点或者角度不对,就会影响着陆稳定性。
所以说,火箭回收是一个系统性的工程,任何一个环节出问题,都会导致整体失败,这次疑似发动机未点火,只是诸多难点中的一个集中体现。
面对这次回收失败,很多人觉得遗憾,这很正常,但如果因此苛责研制团队,就太不应该了。
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要知道,可回收火箭的研发本就是一个“从失败中学习”的过程,全世界没有任何一家企业、任何一个国家能一步到位。
就说美国的SpaceX,猎鹰9号火箭2010年首飞,2013年开始尝试轨道级垂直返回回收,至少经历了4次失败,才在2015年12月实现陆上软着陆,之后又经历2次失败,才在2016年4月实现海上平台回收成功。
就连美国“蓝色起源”公司的“新格伦”火箭,2025年1月首次轨道级回收试验也失败了,直到11月才首次实现海上回收。
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再看我国,商业航天产业起步比美国晚很多,2015年才算是发展元年,而我们只用了十年时间,就从无到有,推出了朱雀三号、长十二甲等多款具备回收尝试能力的火箭,而且首飞就敢直接挑战回收任务,这个推进速度在全球航天史上都算是激进的。
之前朱雀三号首飞也是二级入轨成功、回收失败,这次长十二甲再次尝试,虽然没能成功,但这本身就是航天探索的常态。
研制团队早就做好了面对失败的准备,而这次失败带来的,不仅仅是“遗憾”,还有海量珍贵的真实飞行数据,这些数据可比地面仿真和模拟推演有价值多了。
参考资料:
“国家队”可复用火箭首飞,虽未能回收但基本成功——每日经济新闻
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