从百公里高空“投箭入筒”|火箭|着陆|推进剂|火箭发射|飞机|箭体

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8月19日7时35分，朱雀三号遥二运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空，火箭一子级按预定程序成功完成陆地回收，飞行任务取得圆满成功。本次任务是继7月10日长征十号乙运载火箭一子级海上网系成功回收后，我国首次成功实施重复使用运载火箭一子级着陆腿方式陆地可控回收，标志着我国重复使用火箭技术取得重大突破。

着陆支腿——让火箭“落得稳”

火箭回收技术有多难？朱雀三号总指挥戴政曾这样比喻：“你站在10层楼高的楼顶，地面上放了一个笔筒，在楼顶往那个笔筒扔出一支笔，要控制好速度和位置。”“过程好比在高速状态下一把停车入库。”

从百公里高空“投箭入筒”，朱雀三号怎么做到的？首先靠的是箭体下方几条看似纤细，却蕴含高科技的着陆腿。据悉，四川的一家航空装备企业生产了朱雀三号火箭的着陆腿。每组腿都分主腿和辅腿。主腿扛住落地瞬间上百吨的冲击，辅腿把箭身稳稳扶住。火箭回收的最后一步能不能站稳全靠它们。展开可达7米多的着陆主腿，是朱雀三号实现安全回收的核心支撑。在火箭发射及飞行阶段，它必须紧贴箭体，抵御剧烈的气动与力学环境。而在降落触地瞬间，又要精准解锁展开，吸收上百吨的巨大能量。着陆腿技术负责人骆欢介绍，整个主腿的设计灵感来源于飞机起落架的缓冲器。目前，整个着陆腿承受的冲击载荷大概是上百吨级，民航客机可能50到60吨。

将飞机起落架技术搬上运载火箭，最大的难题莫过于对极致轻量化的苛刻要求。传统的钢结构虽强，却会牺牲火箭的有效载荷。为此，研发团队在辅腿及连接部位采用了超高强度的轻型合金材料，将4套着陆腿的总重控制在4吨以内，使它“既轻又强”。

骆欢介绍，这个地方是连接主腿和辅腿的关节部位，在着陆瞬间承受上百吨载荷。采用3D打印钛合金设计结构，对于整个着陆腿重量会比普通钢材的设计重量降低20％到30％。目前，整个着陆腿的可复用次数是20次。可复用，也就意味着航班化发射的可能，当火箭能够像飞机一样多次起降往返，更低的成本就成了商业化落地的关键。企业总工程师任元武表示，未来，按照每年准备50发火箭的产能布局，200条腿总体产能，每个月至少生产10到20条腿。预测在产品逐步成熟迭代之后，每年实现营收3到5亿元。

栅格舵——让火箭“落得准”

朱雀三号遥二火箭实现精准落地，不只靠几条“腿”站得稳，还要归功于“方向盘”打得准。从地面到万米高空，这块航天级“方向盘”如何在极端环境下保证完好无损，实现重复使用？答案藏在江苏无锡一家企业的生产车间里。这片高2米、宽1.3米的零部件，名叫栅格舵。

企业负责人王勤瑞介绍，栅格舵通俗讲是可回收火箭返回阶段的空气方向盘。再入大气层的时候，它要面对超音速、跨音速气流冲击，剧烈气动加热。对材料、焊接、整体尺寸精度、结构疲劳强度都提出非常严苛的要求。来自太空的考验是3年前企业面临的第一道难关。2023年，这家还在做特种金属加工的企业接到了一个航天级订单，为火箭制造返回舱的方向盘——栅格舵。在朱雀三号遥一任务中，这片栅格舵完整完成了展开、姿态调控、再入滑翔全流程，表现达标。而技术的迭代并未止步，研发团队结合飞行实测数据对结构细节和抗疲劳性能进行了多轮优化。

王勤瑞表示，这款火箭设计复用20次，要保障多次高温、高压交变环境下结构不发生变形、裂纹风险，这和一次性火箭部件制造逻辑完全不一样。要把几百个焊点严丝合缝地连在一起，且不让薄壁结构在高温下“长歪”是技术上最大的“拦路虎”。

企业负责人刘彬介绍，栅格网格多、壁薄、焊缝巨大，最大的难点就是焊接变形控制。他们主要依靠专用的装配工装型架，优化多序焊接工艺，焊后整套应力处理，再配合后续精密加工，多轮无损检测，把整体尺寸控制在设计允许范围之内。要确保这几百个焊点的精度万无一失，离不开一套近乎苛刻的检测体系。企业负责人吕涛介绍，目前，栅格舵全尺寸检测精度是0.02毫米。一张A4的打印纸厚度是0.1毫米，栅格舵尺寸精度相当于这张白纸的厚度的五分之一。如今，公司实现了从普通机械加工到航天高精度制造、精密加工一体化配套的转型。目前，已与蓝箭航天完成六批次栅格舵交付，并与国内多家商业航天企业达成合作框架。

陆上回收场——让火箭“安全回家”

朱雀三号火箭采取航区回收的方式，火箭一子级成功实现陆地回收的地点是距离东风商业航天创新试验区直线距离约390公里外，位于甘肃省民勤县的回收场，这也是我国首个正式投入使用的陆地火箭回收场。该回收场坪位于腾格里沙漠的腹地，呈60×60米的一个正方形，四周都被沙漠包围，远离人口密集区和重要设施。现场环境开阔，气象条件稳定，而且有道路交通体系，这些都是火箭回收场必备要素。

回收场坪在具备火箭一子级着陆的基础上，还需建设火箭回收后处理、测控通信保障等相应配套设施。蓝箭航天朱雀三号火箭总指挥戴政介绍，回收场不仅仅是火箭落下来的地方，更是支持火箭可重复使用整个体系运行的一个关键基础保障设施。它承担火箭回收着陆之后推进剂的后处理，包括着陆支腿拆卸，火箭倒平、运输上车一系列功能，让火箭顺利进入后续重复使用环节。据了解，甘肃省民勤县共布局了两个火箭回收场，目前均已完成建设，具备火箭回收条件。据央视

回收成功对朱雀三号意味着什么？

朱雀三号是我国首款不锈钢液氧甲烷大型液体运载火箭，直径达4.5米，采用液氧甲烷发动机与不锈钢箭体的创新组合，显著降低了火箭结构和回收后处理的成本。朱雀三号2025年首飞实现成功入轨，此次遥二任务进一步实现了一子级成功着陆回收，这对朱雀三号火箭意味着什么，今后它能承担什么样的任务？

朱雀三号运载火箭动力系统

实现“一子级九机并联”技术突破

此前朱雀三号遥一虽实现卫星入轨，但着陆段点火后出现异常导致回收任务失利。对于此次为什么能够回收成功？“无锡发布”显示，研发团队对遥二完成全方位迭代优化：简化着陆动力系统，减少着陆点火发动机数量；升级箭上自主安全控制系统，新增预示落点安控功能，优化返回控制策略；同时加固一级尾舱热防护结构、强化发动机连接部件，全面提升箭体关键区域的结构强度与密封性能，大幅提升回收全程自主可控性与飞行安全系数。

据了解，朱雀三号是蓝箭航天面向大型星座组网任务，自主研制的新一代低成本、大运力、高频次、可重复使用液氧甲烷运载火箭。其中，朱雀三号运载火箭动力系统一子级配套九台公司自研天鹊系列液氧甲烷发动机，实现“一子级九机并联”技术突破；贮箱选用高强度不锈钢，具备复用优势。

南京航空航天大学航天学院副教授孟祥宇分析称，朱雀三号运载火箭采用“液氧甲烷+不锈钢”的组合具有多个优势。相较于传统的液氧煤油推进剂，液氧甲烷推进剂没有积碳和结焦，燃烧产物基本是二氧化碳和水、属于清洁燃料，并且液氧和液甲烷的沸点接近，有利于贮箱共底设计。不锈钢的优势则在于低温下强度更高，并且耐高温性能较高，最关键的在于原材料及焊接制造成本低，支持快速工业化量产。

孟祥宇特别提到朱雀三号发动机系统的难点。他介绍称，主要涉及如何实现更宽范围的精确变推力、如何保证多次启动的点火可靠性和快速响应能力、如何实现再入点火过程中有效的热防护。他还提到，在未来更多次的重复使用过程中，还需要关注涡轮泵系统以及推力室组件在多次点火过程中性能衰减和疲劳等。

此次技术突破

将使得火箭发射成本下降

在多位行业人士看来，此次技术突破将使得火箭发射成本下降，但具体的下降幅度还需要时间验证。

势乘合伙人汤浔芳分析称，一个月内国家队和民营队同时验证回收能力，说明中国可复用火箭从“能不能”进入“谁先跑通”的阶段。她认为，目前的单次回收成功并不等同于直接实现商业化，距离“复用降本”还有一段时间。

香颂资本执行董事沈萌此前在接受采访时也提到，试验成功代表该方案可行，后续仍需要更多试验、验证方案的稳定。商业航天在国内仍受到诸多技术和政策等方面的约束，要实现商业价值，中途仍有非常多的不确定性。

汤浔芳认为，这项技术突破在产业信心层面是一个重要的里程碑。对于上游产业链产生的影响，汤浔芳表示，火箭将从“一次性消耗品”变成“可维护的运输工具”，产业价值重心也将从“制造新火箭”向“维护复用+高频运营”迁移。她表示，现阶段商业航天的供需矛盾是“运力不足、发射太贵”，复用火箭恰恰是解锁需求的钥匙。成本下降意味着此前不经济的星座组网方案变得可行。不过，要出现“供过于求”的情况，还是要等到中国出现3-4家成熟的复用火箭运营商之后再讨论。

卫星企业上海太驿微行航天科技有限公司CTO王涛介绍，从SpaceX实现火箭可重复回收成功之后，直接带动了全球卫星的入轨数量，这一技术突破的确可以起到带动产业支撑的作用。在他看来，究竟能对产业发挥多大的影响，也还是要取决于火箭的运载能力、运载成本是否下降以及可靠性等因素。

此前，有行业人士在公开场合提到，“如果商业航天能够顺利实现产业化，通过一级火箭可重复使用20次以上的设计，发射成本将降至约2万元/公斤。” 据第一财经

蓝箭航天朱雀三号(ZQ-3)

箭体直径4.5m

长度76.6m

推进剂液氧甲烷

起飞质量(不含载荷) 660t

起飞推力900t

运载能力一次性任务:21.3t 航区回收任务:18.3t

箭体材料不锈钢

栅格舵4组可展收式栅格舵

着陆腿4组可展收式着陆腿