朱雀三号首次挑战可重复使用火箭入轨回收，航天专家：火箭回收是大趋势，迟早会成功

　　新华社消息，12月3日，朱雀三号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空，按程序完成了飞行任务，火箭二级进入预定轨道。

　　另据中新社，朱雀三号运载火箭在东风商业航天创新试验区首飞，这是中国航天首次挑战可重复使用火箭入轨回收。试验结果显示，火箭二级顺利进入预定轨道，火箭一级则在着陆段点火后出现异常，未能实现软着陆，残骸散落于回收场坪边缘。

　　“入轨成功”与“回收折戟”的双重结果引发关注与讨论，“朱雀三号任务一级回收失败”登上微博热搜。我们该如何理解其中的成功与失败？

▲朱雀三号遥一运载火箭发射升空

　　国际航天专家雨广告诉红星新闻记者，世界范围内，能实现火箭入轨发射的国家屈指可数，很多企业尝试入轨都失败了，“回收其实就更难了”。而这样的失败是应该被允许的，因为“地面实验做得再充分，也代替不了实际的飞行实验”。

　　“天龙三号和长征十二号甲都要尝试回收，这是个大趋势。大家都在做这件事，我相信迟早会成功的。”雨广表示。

　　据新华社12月3日消息，本次任务虽未实现预定火箭一级回收目标，但检验了朱雀三号运载火箭测试、发射和飞行全过程方案的正确性、合理性，各系统接口的匹配性，获取了火箭真实飞行状态下的关键工程数据，为后续发射服务、子级可靠回收可重复使用奠定了重要基础。

　　为何追求实现“火箭回收”？

　　降低成本非常迫切，回收不等于低成本

　　今年4月，新华社报道，商业火箭可回收时代开启，中国商业火箭企业正以新型液体火箭发动机为突破口，推动我国成为全球少数掌握全流程回收技术的国家。

　　“液体火箭可回收技术的逐步突破，堪称商业航天领域的工业革命，是对传统一次性火箭发射模式的颠覆。”在深蓝航天CEO霍亮看来，这项技术的核心意义在于将火箭从“消耗品”转化为“耐用工具”，为万星组网、深空探测任务提供低成本“太空物流干线”。

　　为何追求实现“火箭回收”？雨广告诉红星新闻记者，现在航天技术发展越来越成熟，用途越来越广泛，可以直接参与经济生活，降低成本是一个非常迫切的需求。然而，“可回收不等于可重复使用，可重复使用不等于低成本”。

　　“通过重复使用实现低成本只是一种可行的途径，但里面有很多条件，包括回收以后检测、维修、更换部件、再发射整个流程要实现低成本，全流程、全寿命期的低成本需要各个环节一起共同实现。最失败的例子就是美国的航天飞机，它实现了可重复使用。但是每次回收以后的维修，比造一个新的还贵。”雨广说道。

　　既然回收不代表可以降低成本，为什么我们还是要追求回收呢？“这是目前唯一的办法。”雨广进一步解释道，要降低发射成本，把火箭造得更便宜，是有极限的。

　　“火箭是一个高技术产品，坚持一次性使用的策略没有问题，但是一次性使用火箭，再想把成本降低就很难了。因为火箭的工作环境非常恶劣，在有剧烈气流的条件下以非常快的速度上升，发动机都是两三千度的高温，这么恶劣的条件，想低成本地实现一次性使用，这个太难了。（火箭回收）其实目的还是为了降低成本，但是从现在的角度来说，不能说能回收就一定能降低成本。”雨广说道。

　　蓝箭航天空间科技股份有限公司官方公众号发布的“朱雀三号重复使用遥一运载火箭入轨圆满成功”信息显示，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。朱雀三号一子级在级间分离后可进行垂直返回软着陆，设计重复使用次数不低于20次，成熟后航区回收状态下近地轨道运载能力不低于18吨，具备互联网星座一箭多星部署能力，将为国家重大航天工程及卫星互联网发射组网提供强有力的运力支撑。

▲朱雀三号遥一运载火箭发射升空

　　火箭回收难在哪里？

　　难在位置、速度、姿态、角速度的控制

　　“地面实验做得再充分，也代替不了实际的飞行实验，所以要允许它失败。这不等于说允许有低层次错误，比如粗心大意造成的，管理不善造成的。而是通过地面实验做得再充分也认识不到的问题，飞行实验失败，是允许的。”雨广表示，百分之百成功是要付出代价的，为了能够快速地实现技术进步，要允许失败。

　　朱雀三号此次任务同时开展了火箭一级回收验证，但过程中发生异常燃烧，未实现在回收场坪的软着陆，回收试验失败，具体原因正在进一步分析排查。

　　据悉，研制团队将尽快开展本次试验过程的全面复盘与技术归零，全力查明故障原因，持续优化回收方案，在后续任务中继续推进可重复使用验证。

　　火箭回收的难点具体表现在哪里呢？

　　雨广告诉红星新闻记者，主要难点是在“控制”上。

　　“起飞是可劲儿地有力气往上飞就行了，返回则要求最后落在那个要去的点的时候，速度刚好接近于0，姿态还必须是垂直的，不能晃。就是位置、速度、姿态、角速度这四个方面都要刚好合适，还要面临各种外部的干扰，最难的就是这个控制。”

　　至于此次回收任务中发生的“异常燃烧”，雨广推测，可能和二次点火时的工况有关系，因为这一点很难在地面做实验测试。

　　“返回的时候，它高速地往下飞，和起飞的时候不一样。起飞的时候火箭的喷管是背着风的，返回的时候火箭的喷管是迎着风的。喷管要点火，形成高温燃气往外喷，可（返回）这时候外边的气在往喷管里吹，这是一次性使用火箭不会遇到的。”雨广解释道。

▲朱雀三号遥一运载火箭发射升空

　　液氧甲烷+不锈钢箭体

　　朱雀三号成功入轨背后的技术突破

　　蓝箭航天空间科技股份有限公司官方公众号发布的信息显示，朱雀三号重复使用遥一运载火箭入轨圆满成功，取得了5项技术突破。

　　一是在国内首次实现了全新总体布局的重复使用液氧甲烷运载火箭入轨飞行，二是在国内首次实现九机并联液氧甲烷动力系统的集成应用，三是在国内首创全新的高强度不锈钢/高性能激光焊接贮箱制造材料和工艺体系，四是在国内首次实现入轨级重复使用运载火箭高精度返回导航、制导与控制技术的飞行验证，五是在国内首次实现重复使用运载火箭混合冗余分布式综合电子集成设计与应用。

　　雨广强调，朱雀三号是世界上第一个采用不锈钢箭体，使用液氧甲烷做推进剂入轨的火箭，这在商业航天上有足够高的价值。

　　“甲烷燃烧产生的积炭很少，发动机就容易清理，又可靠又快。不锈钢在过去是不能用的，因为密度太高了。现在能用它造火箭，说明我们的结构设计、加工工艺是经得起考验的。”雨广告诉红星新闻记者，朱雀三号成功入轨是系统性的进步，“足够成功了”。

　　红星新闻记者 杨雨奇 王辰元

　　编辑 潘莉

　　审核 何先菊

责任编辑：陈琰 SN225