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2025年12月23日上午,由中國航天科技集團八院抓總研制的長征十二號甲(CZ-12A)可重復(fù)使用運載火箭,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行首飛任務(wù)。火箭發(fā)射后二級順利將載荷送入預(yù)定軌道,實現(xiàn)發(fā)射成功,但承擔(dān)可回收核心使命的一級火箭,在返回階段因點火后工作異常,最終于回收場坪附近墜地爆炸。
20天前,12月3日,中國民營商業(yè)航天公司的朱雀3號經(jīng)歷了相仿的過程,同樣是發(fā)射成功,但回收失利,一級火箭在回收著陸階段爆炸。
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接連,中國距離可回收火箭的成功,就差了臨門一腳!社交媒體上有人嘆息:“又失敗了。”
但更多業(yè)內(nèi)人士的反應(yīng)卻不太一樣:這兩聲爆炸,是中國商業(yè)航天正式踏入“火箭回收”深水區(qū)的成人禮。
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大家好,我是烏鴉,跟大家說說商業(yè)航天和可回收火箭。
朱雀三號是中國首款旨在實現(xiàn)可重復(fù)使用的大型液體運載火箭。本次發(fā)射也是中國商業(yè)航天邁向可重復(fù)使用火箭技術(shù)的關(guān)鍵一步。
我們不必為失敗反而“歡欣慶祝”,但說是“成人禮”還是相當(dāng)貼切的,失敗是殘酷的現(xiàn)實也是路上的重要一步。
要知道,SpaceX的獵鷹火箭在2008年前三次發(fā)射全部失敗,這三次連續(xù)的失敗,損耗了公司大量的資源和馬斯克個人的財富,使SpaceX陷入了極度困難的境地;在第三次失敗后,SpaceX的資金幾乎耗盡。面對絕境,馬斯克和團隊傾盡所有剩余的資源和資金,全力準(zhǔn)備獵鷹1號的第四次發(fā)射。
2008年9月28日,這次發(fā)射取得了成功,獵鷹1號成為全球首枚由私人企業(yè)研制并成功進入地球軌道的液體燃料火箭 。結(jié)果是,馬斯克賭贏了一場驚天大逆轉(zhuǎn),獲得了足以續(xù)命的一份價值16億美元的商業(yè)補給服務(wù)合同。
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今天的中國商業(yè)航天,正站在同樣的懸崖邊上——腳下是深淵,前方是星辰。
那問題來了:為什么非得執(zhí)著于“火箭回收”?難道不能老老實實用一次性火箭,穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)發(fā)衛(wèi)星嗎?
答案很簡單:國際商業(yè)航天的底層商業(yè)邏輯已經(jīng)隨著可回收火箭的成功發(fā)生了改變。不做回收火箭,就做不了生意。
傳統(tǒng)火箭像一次性打火機,點完就扔。火箭的成本絕大部分都集中在發(fā)動機、箭體等硬件上。一枚中型火箭成本約2億元,其中一級發(fā)動機、燃料箱、控制系統(tǒng)占60%以上。每次發(fā)射后,這些價值上億的部件直接燒毀在大氣層里。
這種模式下,火箭研發(fā)和制造成本只能由單次發(fā)射任務(wù)來承擔(dān),這正是發(fā)射成本居高不下的根本原因。單次發(fā)射成本高達(dá)每公斤數(shù)萬美元——相當(dāng)于你寄一個快遞,運費比包裹本身貴十倍。
而可回收火箭,是把“買飛機”變成“打車”。SpaceX的獵鷹9號通過垂直回收,已將成本壓到每公斤2000美元以下。這意味著什么?意味著星鏈可以部署數(shù)萬顆衛(wèi)星,意味著花幾十萬就能去太空,意味著未來往月球送貨可能比地面上還便宜。
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(維珍銀河的“太空船二號”亞軌道旅游飛船在飛行中)
沒有低成本運輸,就沒有太空經(jīng)濟。成本優(yōu)先于一切,這是商業(yè)航天的第一鐵律。
很多人以為火箭回收就是讓火箭掉下來再接住,其實遠(yuǎn)比想象復(fù)雜。關(guān)鍵在于兩個細(xì)節(jié):柵格舵和發(fā)動機二次點火。
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柵格舵,是火箭再入大氣層時控制姿態(tài)的“空氣剎車”。它由幾十片金屬網(wǎng)格組成,能在超音速氣流中微調(diào)角度,讓火箭像風(fēng)箏一樣穩(wěn)穩(wěn)滑向著陸平臺。
一級進入大氣層后,格柵舵展開。此時火箭速度仍非常快,處于超音速甚至高超音速狀態(tài)。格柵舵通過偏轉(zhuǎn),利用空氣動力像舵一樣精確控制火箭的俯仰、偏航和滾動,抵抗高空風(fēng)等干擾,確保箭體姿態(tài)穩(wěn)定并精確飛向預(yù)定的回收區(qū)域上空。同時,其產(chǎn)生的巨大阻力也幫助火箭顯著減速。
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(星艦的新型格柵舵)
而發(fā)動機二次點火,則是在離地幾百米時,重新點燃主發(fā)動機反推減速——這需要在燃料幾乎耗盡、結(jié)構(gòu)高溫變形的極限狀態(tài)下,精準(zhǔn)控制推力方向與時間。差0.1秒,就是爆炸。
當(dāng)火箭下降到一定高度(如公里級),速度也降至亞音速后,格柵舵依靠空氣動力的控制效率會大大降低。此時,二次點火啟動,接力成為控制主力。主發(fā)動機重新點火,產(chǎn)生巨大反向推力,進行最終減速。發(fā)動機推力節(jié)流技術(shù)在此至關(guān)重要,它能精確調(diào)節(jié)推力大小,確保火箭以近乎零的速度平穩(wěn)、垂直地降落在回收平臺上。
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(朱雀2號靜態(tài)點火實驗)
SpaceX靠這套技術(shù),把發(fā)射頻率從一年幾次干到一年上百次,2024年全球商業(yè)發(fā)射70%都被它包圓了。更狠的是,它用回收省下的錢,養(yǎng)活了星鏈、星艦、火星計劃……實現(xiàn)了可迭代的產(chǎn)業(yè)正向循環(huán)。
由此可以看出,可回收不是終點,而是新科技樹的起點。
面對這樣的先例,中國商業(yè)航天怎么選擇?答案不是“抄作業(yè)”,而是“多路突圍”。
目前,中國有十幾家商業(yè)火箭公司,已經(jīng)真正跑出技術(shù)路線的,主要是三家:藍(lán)箭航天、星際榮耀、天兵科技。
藍(lán)箭押注液氧甲烷發(fā)動機——燃料便宜、易儲存、適合重復(fù)使用,朱雀系列就是這條路的產(chǎn)物。雖然朱雀三號回收失敗,但它驗證了百噸級推力調(diào)節(jié)、高精度導(dǎo)航等關(guān)鍵技術(shù),為下一代火箭鋪了路。
星際榮耀走的是“快反”路線,用固體燃料火箭實現(xiàn)快速響應(yīng)發(fā)射,雙曲線一號已多次完成亞軌道飛行。但固體火箭是否能有效的實現(xiàn)重復(fù)回收利用?這可是在全球航天都屬于極難的挑戰(zhàn)。
天兵科技的天龍三號是一款大型液體運載火箭,其公開目標(biāo)是對標(biāo)SpaceX的獵鷹9號,計劃2026年首飛,其計劃的近地軌道運載能力為22噸,支持海上回收。他們甚至在海南建了自己的發(fā)射工位,試圖復(fù)現(xiàn)SpaceX“自建發(fā)射場+高頻發(fā)射”的模式。
除此之外,星河動力(“谷神星一號”固體火箭)、中科宇航(“力箭一號”)、東方空間(“引力一號”)等公司也憑借其成果占據(jù)了重要市場地位。
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(星河動力智神星1號中型液體可回收火箭)
所以,這不是單打獨斗,而是“狼群戰(zhàn)術(shù)”。多家企業(yè)在不同技術(shù)路徑上試錯、競爭、迭代。同時,自今年6月起,已經(jīng)有九家商業(yè)航天上市公司申請上市。這一輪沖刺背后,是商業(yè)航天再次被資本市場看重的信號。
但必須承認(rèn),中國的試錯成本遠(yuǎn)高于美國。SpaceX能融資30億美元,背后有NASA訂單、華爾街資本、寬松監(jiān)管;而中國商業(yè)航天企業(yè),融資普遍不足10億人民幣。目前,商業(yè)航天的發(fā)射許可審批30天為限,但在實際操作中,企業(yè)需要完成一系列前置的安全評審和技術(shù)協(xié)調(diào),這些環(huán)節(jié)會拉長整體準(zhǔn)備時間,而最終保險、測控、空域等協(xié)調(diào)方面也會受到限制。
我們不是在平地上賽跑,而是在泥塘里沖刺。可即便如此,中國商業(yè)航天依然在加速。
更重要的是,國家隊和民企正在形成“雙向奔赴”。長征火箭幾十年積累的材料、控制、測控技術(shù),正通過合作項目向民企開放;而民企的靈活機制、快速迭代,又反過來倒逼體制內(nèi)改革。這種“國家+市場”的混合動力,或許正是中國航天的獨特優(yōu)勢。
11月,國家航天局設(shè)立商業(yè)航天司,持續(xù)推動商業(yè)航天高質(zhì)量發(fā)展。
新聞報道稱:國家航天局近日公布推進商業(yè)航天高質(zhì)量安全發(fā)展行動計劃(2025—2027年),提出將商業(yè)航天納入國家航天發(fā)展總體布局,加快形成航天新質(zhì)生產(chǎn)力,實現(xiàn)航天發(fā)展效能整體提升,有力支撐航天強國建設(shè)。
如今隨著海南正式封關(guān),文昌航天發(fā)射場的商業(yè)航天布局也正在進一步加快。
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當(dāng)然,前路依然荊棘密布。12月發(fā)射收回的接連失敗教訓(xùn)提醒我們:技術(shù)沒有捷徑,失敗是必修課。但每一次爆炸,都留下寶貴數(shù)據(jù);每一次墜落,都離成功更近一步。
馬斯克曾說:“如果事情足夠重要,即使失敗也要去做。”這句話,今天同樣適用于藍(lán)箭的工程師、星際榮耀的測試員、天兵科技的總裝工人。他們不是在造火箭,而是在為中國打開一扇通往未來的門。
這扇門背后,可能是低軌互聯(lián)網(wǎng)覆蓋偏遠(yuǎn)山村,可能是太空旅游讓普通人觸摸星空,也可能是某一天,中國人的腳印留在火星表面。
12月剩下的日子里,中國的國家隊和商業(yè)火箭發(fā)射都在密集排期,這就是爭分奪秒、只爭朝夕。
我想,距離我們看到真正的捷報,不會太遠(yuǎn)。
參考資料:
觀察者網(wǎng):《朱雀三號首飛成功入軌,一級火箭回收任務(wù)未能完成》
王舸帆:《朱雀三號回收任務(wù)未能完成,但其驗證的每一項技術(shù)都是在給我國的商業(yè)航天探路》
錢航:《小小“翅膀”,讓火箭回收指哪落哪》
財聯(lián)社:《中國商業(yè)航天還有哪些玩家 火箭與衛(wèi)星企業(yè)齊發(fā)力》
陳藍(lán):《中美商業(yè)航天公司扎堆上市,孰優(yōu)孰劣?》
騰訊科技:《長征八號成功首飛:未來驗證可回收技術(shù),SpaceX將不再孤獨》
央視新聞:《國家航天局設(shè)立商業(yè)航天司 持續(xù)推動商業(yè)航天高質(zhì)量發(fā)展》
科創(chuàng)板日報:《一箭三顆國際衛(wèi)星!我國商業(yè)航天加速“出海” 可回收技術(shù)將成關(guān)鍵助攻》
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