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12月3日中午12点刚过，一支巨大的铁箭从天而降，位于甘肃省民勤县的沙漠上空。这枚火箭名为朱雀3号，来自一家名为蓝箭航天的私营公司。作为一级火箭，它已经完成了发射任务，并成功升空火箭第二级。随后，火箭第二级表现完美，成功将有效载荷送入高度200公里的预定轨道。目前这枚一级火箭试图做的事情是中国航天以前从未做过的事情——完成轨道发射后返回地面并垂直着陆。朱雀三号一级火箭试图到达整个过程。注意，当最后有声音时，它会飞行约8分钟，距离地面约3000米。按照计划，九个火箭发动机中的五个必须同时扭转，才能产生强大的反向穿透力。st，让十多层楼高的巨型钢箭缓缓落下，然后轻轻落在地面上。发动机点火，尾焰清晰可见。但几乎就在同一时间，屏幕上冒出一团浓烟，表明发动机出现了问题。朱雀三号拖着浓烟，重重地撞向沙漠。坠机地点距离预定的回收地点仅几十米。坠机地点距离恢复地点比较近。可见回收精度不错，但距离我国首次成功回收轨道级运载火箭仅差一点。火箭为什么要飞回来？火箭的成本几乎60%都在第一级火箭，它是运载火箭的底部部分，其中包含大部分燃料和发动机。传统的火箭发射中，第一级在升空任务完成后就被废弃，落入大海或沙漠中，并被摧毁。但如果第一阶段火箭在使用前可进行回收、修复和修复，成本可大幅降低。这是已被证明的事实。经过多次失败的尝试后，SpaceX于2015年12月22日首次回收了猎鹰9号一级火箭。那已经是快10年前的事了 | SpaceX 2015年12月，美国SpaceX公司的猎鹰9号火箭首次实现第一级回收。此后10年，猎鹰9系火箭发射582次，成功回收542次，其中重新发射506次。其中一个编号为 B1071 的火箭核心级已重复使用 30 次，总共将 1,001 颗卫星送入轨道。猎鹰重型2018年首飞，两级助推器同时落地，惊艳世界 | SpaceX重复利用带来的成本优势是惊人的。根据 SpaceX 的数据，使用新型火箭发射一次需要花费 5000 万美元，而使用回收火箭的成本仅为 2000 万美元——每小时节省3000万美元，约合人民币2亿元。更重要的是，可用的火箭使高频发射成为可能。到2025年，猎鹰9号预计全年发射159次，这比世界上所有其他火箭的发射次数总和还多。如果每次发射都需要一枚新火箭作为父火箭，那么这样的发射频率是不可能的。为什么中国急需可回收火箭？答案是低轨道卫星互联网。马斯克的星链在近地轨道上部署了6000多颗卫星，可以让世界任何角落接入互联网。中国还在建设自己的低轨卫星互联网，包括中国星网和千帆星座等项目。按照计划，未来10年我们要发射数千颗卫星。 “千帆星座”部署方案|央视新闻截图 然而，我们缺乏能够高频次发射的火箭。符合根据2023年中国无线电大会的数据，全球80%以上的陆地和95%以上的海洋没有网络信号覆盖。即使是在b站陆地面积最发达的中国，保守估计也有50%的陆地面积仍然没有信号。此时的朱雀3号回收地点，位于甘肃省民勤县沙漠深处，是一个完全的信号盲区。为了覆盖这些地区，蓝箭航天位于甘肃省民勤沙漠深处的回收站需要卫星互联网作为唯一的解决方案。为了快速建设卫星星座，需要能够高频率、低成本发射的可回收火箭。这就是朱雀三号存在的意义。朱雀3做了什么？朱雀3号的旅程是一场惊心动魄的高空杂技表演。北京时间昨天中午12点整，一级火箭的9台发动机同时点火，将钢铁巨人推向地面。火箭直接射向天空，更糟糕的是，更平稳、更快。朱雀3起飞的那一刻|蓝箭太空发射129秒后，火箭飞至约70公里高度，火箭第一级闭合并与第二级分离。第二级将继续加速，将卫星送入高度200公里的轨道。火箭第一级依靠巨大的惯性继续向上飞行，滑翔到138公里的高度后开始坠落。在这个过程中，火箭第一级完成空中翻转并转动发动机尖端。发射后 371 秒，九个发动机中的三个很容易节流，使火箭在重新进入稠密大气层之前从超音速速度减慢。朱雀三号遥一任务发射序列|蓝箭航天结束后，火箭上部的四个栅格舵打开，火箭的俯仰、横滚和偏航得到控制通过不断调整角度来滚动。与猎鹰9号火箭上90度均匀分布的网格舵不同，朱雀3号网格舵呈120度布置。朱雀3的网格舵|蓝箭太空火箭的两侧有两个长长的侧翼。这些机翼可以提供升力，使火箭能够滑行而不是直接落下。它不仅可以控制着陆点，而且在滑翔过程中会消耗过多的速度。朱雀3翼缘|蓝箭航天 接下来，我们就来到了本文开头的场景。巨大的铁箭从天而降。在距离地面约3000米的高度，火箭的速度依然是每秒数百米。按照计划，五台发动机同时点火，喷出强大的火力，火箭的速度是多少？最后几十米，只剩下中间一台机器继续工作。连同未开封的四个着陆腿，每条长7米，火箭可以悬停然后轻轻地轻轻地。朱雀三号发射瞬间着陆段特写|蓝箭航天不幸的是，朱雀三号着陆后发动机出现异常，被忽视，失去了足够的推力。由于无法减速到安全着陆速度，最终坠入距离回收站几十米的沙漠中。朱雀三号一级火箭试图着陆的另一个景象就在几十米外。对于一枚仅飞行 390 公里并从卡门线以上太空以超音速返回的火箭来说，这已经非常接近了。这表明之前的所有步骤，包括轨迹计算、飞行控制、滑翔再入，都是成功的。虽然最后一步失败了，但朱雀三号利用可回收火箭克服了大部分困难，证明了自己的实力。猎鹰9号+星舰+汉化早在首飞之前在朱雀 3 号的 ht 上，马斯克评价 X：他们在猎鹰 9 号的架构中加入了星舰的特征。这一分析准确地指出了朱雀 3 号的技术路线：它不是简单的参考，而是融合了 SpaceX 两种可回收火箭的设计精髓。马斯克在X上评价了朱雀3号，认为它未来有能力超越猎鹰9号。最引人注目的是朱雀3号采用不锈钢材质。这也是星舰的选择。 2022年，朱雀3号开始亮相时，燕子车体的主要材质是铝合金。不锈钢的密度是铝合金的三倍，这意味着相同尺寸的箭体会更重。当时的星舰还处于原型阶段，不锈钢的优势并不明显，但运输能力的损失是肉眼可见的。但蓝箭航天选择跳过铝合金，转而采用迪直接用不锈钢。这个决定是相当大胆的。朱雀三号站在发射台上，不锈钢箭身清晰倒映 |蓝箭航空航天不锈钢是工业上常见的材料，价格便宜且易于加工。更重要的是，不锈钢耐高温。火箭重新进入环境时会经历严重的气动阻力热，而不锈钢可以承受。而且不锈钢强度大，易于修理和更换，特别适合重复使用。虽然使用不锈钢会使火箭变重，降低运载能力，但如果目标是多次重复使用，短期的损失是值得的。上图：星舰的不锈钢桶部分；下图：Suzaku-3 的不锈钢枪管部分。 Suzaku-3 还使用液氧甲烷作为推进剂。这也是星舰的选择。传统火箭经常使用液氧煤油ne还是液氢和液氧，液氧甲烷有一个很大的优点：燃烧后积碳少，发动机不易堵塞。这对于需要多次重复使用的机器至关重要。甲烷或液化天然气在中国很容易获得，而且价格更便宜。朱雀3号（左上）、新格伦号（右上）和超重型助推器（下）均使用液氧甲烷推进剂。朱雀3号的栅格舵采用了猎鹰9号的成熟方案，采用钛合金——强度高、重量轻、耐高温，但加工难度大、价格昂贵。还选择了钛合金，使这些部件能够承受重复使用。在火箭回收过程中，网格舵必须承受巨大的气动阻力和高温。如果材料不够坚硬，使用几次后就需要更换，所以重复使用没有意义。上图：星舰的鳍；贝尔ow：Suzaku-3 的尾翼和前述允许控制 Suzaku-3 的尾翼也包含在星舰的设计中。星舰上的侧翼不仅是空气动力部件，在罐外也是一个管道储存罐，内部布置着数根管道和气瓶。目前尚不清楚朱雀三号的翼尖是否有类似的设计。这些设计细节传达了一个信息：蓝箭航天从一开始就追求“重复使用20次以上”的目标。他们制造的不是“可回收”的火箭，而是“为回收而生”的火箭。朱雀三号的首飞尚未达到图中所示的运力水平。高度、发动机配置、推力也不同，还需要进一步迭代。站在巨人的肩膀上，利用成熟的解决方案和自主研发能力，加上中国人的匠心和差异化，这就是朱雀3的技术路线。不孤军奋战朱雀三号并不是中国正在研制的唯一可用火箭。国家队12A号长征已经整装待发，预计很快首飞。另一家民营企业天兵科技也在紧锣密鼓地为天龙三号做准备。此外，力建2号等项目也在推进。这意味着，目前还很难说谁将拥有中国回收的第一枚成功火箭。但无论谁先胜出，对于中国航天事业来说都是一件好事。我们创造了一个竞争的局面，而竞争往往会加速技术进步。此外，朱雀三号（右）、长征十二号甲（左）、天龙三号（中）也正在为首飞做准备。其中，长征十二号甲还将在首飞期间尝试回收火箭第一级。有趣的是，除SpaceX外，只有美国蓝色起源公司的新型格伦火箭在秒内完成了第一级火箭的海上回收。ond于上个月推出，成为全球第二家掌握这项技术的公司。如今，欧洲、俄罗斯、日本、印度，以他们目前的航天工业水平，除了PPT之外，根本不可能造出猎鹰9号的复制品。从这一点来看，中国在可回收火箭领域的追赶速度已经把其他国家甩在了后面。现在的问题不是能不能做，而是谁能先做、能做得多好。我们见证了历史，现在已经是2025年了。可回收火箭不再是科幻小说，而是商业航天的必然趋势。十年前，当猎鹰9号首次成功回收时，很多人问这是不是一场表演，回收后的火箭是否还可以使用，是否可以省钱。十年后，猎鹰9号以582次发射、542次回收、506次重复使用的记录，以及超越任何其他航天器发射总数的垄断纪录，让所有质疑烟消云散。世界上第一个火箭。朱雀三号首次入轨飞行成功。虽然在火箭回收附加问题上最后一刻落败，但证明了中国航天在可回收火箭领域的技术储备和工程能力。成功回收火箭只剩下最后一步了。而且，这一步还不算太远。官方视频宣布朱雀三号首飞成功 |蓝箭航天也许半个月后，可能是长征十二号甲，或者是明年朱雀三号的第二次发射，中国将成功回收自己的可回收火箭。甘肃民勤县城内的沙漠至今仍是信号盲区。但也许几年之内，中国可用的火箭发射的数千颗卫星将飞过头顶，让这样一个满目疮痍的地区与世界相连。这就是朱雀三号首飞的意义。尽管火箭第一级坠毁在沙漠中，但它仍然力量历史。作者：跆拳道大灰狼编辑：Steed 封面图片来源：蓝箭航天
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