每經(jīng)記者｜楊 煜    每經(jīng)編輯｜魏官紅    

12月3日，藍(lán)箭航天備受矚目的朱雀三號(hào)遙一運(yùn)載火箭在東風(fēng)商業(yè)航天創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)升空，火箭二級進(jìn)入預(yù)定軌道，但火箭一子級在著陸段點(diǎn)火后出現(xiàn)異常，未實(shí)現(xiàn)在回收場坪的軟著陸，殘骸著陸于回收場坪邊緣，回收試驗(yàn)失敗，具體原因正在進(jìn)一步排查中。這是中國商業(yè)航天首次同時(shí)開展“入軌+回收”飛行任務(wù)。

藍(lán)箭航天供圖

今年10月，SpaceX創(chuàng)始人馬斯克曾在社交媒體點(diǎn)評包括朱雀三號(hào)在內(nèi)的多款我國國產(chǎn)可復(fù)用火箭，稱這些火箭在獵鷹9號(hào)架構(gòu)中加入了星艦的一些特性，例如使用不銹鋼和液氧甲烷組合，這將使其能夠擊敗獵鷹9號(hào)。將朱雀三號(hào)對標(biāo)自家“拳頭產(chǎn)品”，馬斯克的一番評價(jià)引起市場廣泛討論。

全國空間探測技術(shù)首席科學(xué)傳播專家、中國空間科學(xué)傳播專家工作室首席科學(xué)傳播專家龐之浩表示，朱雀三號(hào)首飛雖未實(shí)現(xiàn)“雙圓滿”，但已展現(xiàn)出中國民營航天的技術(shù)底氣與攻堅(jiān)克難的韌勁，這場“雖敗猶榮”的嘗試，正加速推動(dòng)我國邁入可重復(fù)使用火箭時(shí)代。

有哪些突破？

朱雀三號(hào)被置于聚光燈下，與其開展國內(nèi)首次火箭回收任務(wù)緊密相關(guān)。

2015年底，SpaceX獵鷹9號(hào)運(yùn)載火箭首次實(shí)現(xiàn)一子級陸上回收，邁出火箭重復(fù)使用的第一步；2017年3月，一枚翻新過的“二手”獵鷹9號(hào)成功發(fā)射，再次實(shí)現(xiàn)火箭一子級回收，為改寫全球航天運(yùn)輸格局吹響號(hào)角。

與“先驅(qū)”獵鷹9號(hào)相比，朱雀三號(hào)實(shí)現(xiàn)多重突破。國際航天專家雨廣向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示，朱雀三號(hào)是世界上第一型采用“液氧甲烷組合推進(jìn)劑+不銹鋼箭體”并成功入軌的火箭，“對我們的意義非常大”。

值得一提的是，獵鷹9號(hào)火箭采用鋁合金復(fù)用體系與液氧煤油推進(jìn)劑，SpaceX另一款在研火箭“星艦”雖然和朱雀三號(hào)一樣，走的是“不銹鋼+液氧甲烷”路線，但并未進(jìn)行入軌發(fā)射。

其中，在推進(jìn)劑的選擇上，煤油相比甲烷成分更加復(fù)雜，易因燃燒不完全產(chǎn)生積炭，堵塞在發(fā)動(dòng)機(jī)的管路與燃燒室里，增加發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)難度。通過使用液氧甲烷推進(jìn)劑，回收到再次發(fā)射之間的成本將更低。

而在箭體材料方面，不銹鋼的優(yōu)勢不僅在于價(jià)格低廉、供應(yīng)充足，其耐高溫性能也高于鋁合金。鋁合金為防止高溫需要涂隔熱層，在返回過程中隔熱層會(huì)被燒蝕，重復(fù)使用需重新涂刷隔熱層，因此，維護(hù)周期更長、成本更高，而不銹鋼箭體在返回過程中可以耐受住與大氣摩擦產(chǎn)生的熱量，更適合重復(fù)使用。

此外，朱雀三號(hào)箭體直徑達(dá)到4.5米，比獵鷹9號(hào)直徑3.7米的箭體更大、更粗。雨廣解釋稱，大直徑的箭體可以安裝更多的發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)更大的起飛推力，同時(shí)，在質(zhì)量相同的前提下，火箭直徑越大、長度越短，從而長細(xì)比變小，剛度更高，對飛行也更有利。

“過去在酒泉等內(nèi)陸發(fā)射場，由于鐵路和隧道的尺寸限制，箭體直徑只能做到3.35米，現(xiàn)在這款4.5米的箭體通過公路運(yùn)輸，蹚出的這條路，對內(nèi)陸發(fā)射場發(fā)射更大直徑箭體的火箭非常有好處。”雨廣補(bǔ)充道。

針對本次任務(wù)的實(shí)施情況，藍(lán)箭航天發(fā)文總結(jié)了五方面突破：⒈在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)全新總體布局的重復(fù)使用液氧甲烷運(yùn)載火箭入軌飛行；⒉在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)九機(jī)并聯(lián)液氧甲烷動(dòng)力系統(tǒng)的集成應(yīng)用；⒊在國內(nèi)首創(chuàng)全新的高強(qiáng)度不銹鋼/高性能激光焊接貯箱制造材料和工藝體系；⒋在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)入軌級重復(fù)使用運(yùn)載火箭高精度返回導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制技術(shù)的飛行驗(yàn)證；⒌在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用運(yùn)載火箭混合冗余分布式綜合電子集成設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

初戰(zhàn)回收折戟

圍繞朱雀三號(hào)此次飛行任務(wù)，龐之浩向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者評價(jià)道：朱雀三號(hào)首飛是“喜憂參半?yún)s意義深遠(yuǎn)”的突破。

“二級精準(zhǔn)入軌驗(yàn)證了750噸推力動(dòng)力系統(tǒng)、不銹鋼箭體等核心技術(shù)的可靠性，完成了商業(yè)航天關(guān)鍵使命，已是重大里程碑。”龐之浩表示，回收失利雖留有遺憾，但并非無用功——它完整走完了分離、姿態(tài)調(diào)整、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火減速等流程，收集的高空風(fēng)場、推力調(diào)節(jié)等數(shù)據(jù)將為后續(xù)改進(jìn)提供關(guān)鍵依據(jù)，是“探路試錯(cuò)”的寶貴實(shí)踐。

截至目前，全球?qū)崿F(xiàn)軌道級火箭發(fā)射并回收的商業(yè)航天公司只有兩家。除了SpaceX，不久前的11月13日，美國藍(lán)色起源公司發(fā)射“新格倫”運(yùn)載火箭并成功回收火箭第一級，攬下“全球第二”的名號(hào)。但無論是SpaceX還是藍(lán)色起源，首戰(zhàn)均宣告失敗。

而在本次任務(wù)之前，朱雀三號(hào)已通過多項(xiàng)階段性試驗(yàn)。

2024年1月，朱雀三號(hào)VTVL-1試驗(yàn)箭完成首次大型垂直起降飛行試驗(yàn)；

2024年9月，完成十公里級垂直起降返回飛行試驗(yàn)；

2025年6月，朱雀三號(hào)完成一級動(dòng)力系統(tǒng)試車；

2025年10月，朱雀三號(hào)遙一運(yùn)載火箭完成首飛任務(wù)的第一階段工作——加注合練及靜態(tài)點(diǎn)火試驗(yàn)。

此次朱雀三號(hào)嘗試軌道級火箭一子級回收著陸失敗，進(jìn)一步展現(xiàn)出火箭回收技術(shù)的復(fù)雜與殘酷，這“最后一公里”究竟有多難？

龐之浩指出，垂直回收堪稱航天領(lǐng)域的“頂級難題”：相當(dāng)于讓“無翼鐵疙瘩”從數(shù)萬米高空精準(zhǔn)“踩剎車”落地，需攻克發(fā)動(dòng)機(jī)毫秒級推力調(diào)節(jié)、極端環(huán)境下姿態(tài)控制、著陸腿同步展開等多重難關(guān)，任何環(huán)節(jié)偏差都可能導(dǎo)致失敗。就連SpaceX獵鷹9號(hào)也曾歷經(jīng)4次失利，足見其技術(shù)門檻之高。

雨廣也強(qiáng)調(diào)了火箭回收的難度。與發(fā)射階段不同，火箭降落時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)入口會(huì)遭遇強(qiáng)烈且不穩(wěn)定的氣流沖擊，形成極為復(fù)雜的點(diǎn)火工況，而此種狀態(tài)在地面試驗(yàn)中難以被完全模擬。同時(shí)，火箭再入大氣層時(shí)，會(huì)受到包括復(fù)雜氣流在內(nèi)的多種擾動(dòng)，這些因素會(huì)顯著影響箭體姿態(tài)和落點(diǎn)精度。此外，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作誤差、測量裝置的數(shù)據(jù)誤差等“五花八門”的不確定因素相互疊加，對制導(dǎo)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)與容錯(cuò)能力也構(gòu)成了嚴(yán)峻考驗(yàn)。

據(jù)藍(lán)箭航天朱雀三號(hào)總指揮戴政介紹，在回收過程中，朱雀三號(hào)的多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成了一個(gè)精密的推力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，要在空中實(shí)現(xiàn)多次點(diǎn)火，并且通過深度推力調(diào)節(jié)差動(dòng)控制共同實(shí)現(xiàn)減速、姿態(tài)調(diào)整和精準(zhǔn)平移。其最大難點(diǎn)在于極端不穩(wěn)定環(huán)境下的協(xié)同控制，再入階段的跨音速顫振、著陸前的地面效應(yīng)擾動(dòng)，都要求發(fā)動(dòng)機(jī)能在毫秒級內(nèi)實(shí)時(shí)響應(yīng)，保持箭體穩(wěn)定。這不僅是對控制算法的挑戰(zhàn)，更是對發(fā)動(dòng)機(jī)本身節(jié)流能力和可靠性的極致考驗(yàn)。

“復(fù)用時(shí)代”加速到來

藍(lán)箭航天相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，從全球市場來看，可重復(fù)使用運(yùn)載火箭正成為航天產(chǎn)業(yè)的一項(xiàng)“通用技術(shù)能力”，SpaceX的獵鷹9號(hào)從最初設(shè)計(jì)階段就圍繞復(fù)用展開，這讓它在過去10年率先驗(yàn)證了一個(gè)核心命題：復(fù)用不是試驗(yàn)，而是可以持續(xù)改變成本結(jié)構(gòu)的工程體系。

這一經(jīng)驗(yàn)正在影響全球產(chǎn)業(yè)格局。

據(jù)媒體報(bào)道，獵鷹9號(hào)發(fā)射成本已降至每公斤2000美元左右。憑借可復(fù)用火箭技術(shù)，SpaceX 2023年獨(dú)占全球86%入軌質(zhì)量，2024年占比進(jìn)一步攀升至90%。

商業(yè)航天正以前所未有的速度和廣度重塑航天生態(tài)，一個(gè)更開放、更繁榮的“大航天時(shí)代”輪廓愈發(fā)清晰。當(dāng)前，國內(nèi)多個(gè)龐大的低軌衛(wèi)星星座面臨迫切組網(wǎng)需求，如國網(wǎng)星座與千帆星座均規(guī)劃部署上萬顆衛(wèi)星。

根據(jù)公開資料，2025年7月，千帆星座運(yùn)營主體上海垣信衛(wèi)星科技有限公司發(fā)布運(yùn)載火箭發(fā)射服務(wù)采購項(xiàng)目招標(biāo)公告，擬采購7次運(yùn)載火箭發(fā)射服務(wù)，發(fā)射衛(wèi)星94顆，招標(biāo)金額達(dá)到13.36億元。由此估算，未來數(shù)萬顆衛(wèi)星發(fā)射將帶來十分可觀的訂單規(guī)模，而這也對運(yùn)載火箭的總運(yùn)力提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

在此背景下，能以更高效率、更低成本發(fā)射衛(wèi)星的可重復(fù)使用運(yùn)載火箭由此成為行業(yè)的重頭戲。

朱雀三號(hào)的目標(biāo)是把每公斤的發(fā)射費(fèi)用降到2萬元以下。藍(lán)箭航天董秘張宇蛟表示，這將賦予中國商業(yè)航天顯著的國際價(jià)格競爭力，但是價(jià)格優(yōu)勢只是入場券，客戶同樣看重可靠性、履約保障和服務(wù)體驗(yàn)。

藍(lán)箭航天相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，在衛(wèi)星發(fā)射市場上，成本、履約周期、可靠性是關(guān)鍵的3項(xiàng)指標(biāo)，它們也被視作“不可能兼顧的三角”，但我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)部署對這3個(gè)方面都提出了更高要求。

近期，國家航天局設(shè)立商業(yè)航天司，標(biāo)志著我國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)迎來專職監(jiān)管機(jī)構(gòu)。

結(jié)合剛剛印發(fā)的《國家航天局推進(jìn)商業(yè)航天高質(zhì)量安全發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2025~2027年）》，中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院商業(yè)航天研究中心執(zhí)行副主任楊柯巍認(rèn)為，至少有兩方面積極影響：一是給企業(yè)提供一個(gè)相對明確的“3年政策窗口期”，有助于穩(wěn)定企業(yè)對政策、節(jié)奏和安全要求的預(yù)期，支持企業(yè)按中長期邏輯去布局星座、運(yùn)力和應(yīng)用；二是通過專職機(jī)構(gòu)提升“系統(tǒng)效率”，在產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈和監(jiān)管鏈條尚不完全穩(wěn)定高效的情況下，把原本分散在多部門的部分職能盡量拉到同一張桌子上，有利于減少重復(fù)建設(shè)、優(yōu)化供應(yīng)鏈協(xié)同，也有利于在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和高水平安全約束下避免無序競爭。

楊柯巍向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示，從產(chǎn)業(yè)演化看，我國商業(yè)航天整體仍處于從“航天商業(yè)化”向真正的“商業(yè)航天”過渡的階段，產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定性和盈利性還在磨合期。

藍(lán)箭航天相關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為，商業(yè)航天未來的發(fā)展趨勢會(huì)越來越集中，因?yàn)檫@個(gè)行業(yè)其實(shí)對價(jià)格很敏感，所以如果有企業(yè)率先在價(jià)格上實(shí)現(xiàn)大幅度突破，那么留給其他企業(yè)的生存機(jī)會(huì)就會(huì)特別少。最終形成的集中不是自愿分配帶來的結(jié)果，而是市場競爭的結(jié)果。

張宇蛟表示，過去幾年，行業(yè)更多依靠政策和資本投入。而朱雀三號(hào)從立項(xiàng)之初，它的不銹鋼箭體、液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線，就直奔“可重復(fù)使用”和“降低成本”這兩個(gè)核心市場命題。價(jià)格本身就是最強(qiáng)大的市場驅(qū)動(dòng)力量。為了滿足“航班化”運(yùn)營的需求，上游供應(yīng)鏈必須在材料、工藝、自動(dòng)化程度上全面升級，同時(shí)極度注重成本控制。這會(huì)形成一個(gè)“火箭降本需求放量-產(chǎn)業(yè)鏈升級”的正向循環(huán)。更重要的是，在國家戰(zhàn)略指引下，商業(yè)航天公司能夠通過技術(shù)創(chuàng)新和市場機(jī)制，走出一條低成本、高效率的可持續(xù)發(fā)展路徑。

值得關(guān)注的是，目前國內(nèi)可回收火箭技術(shù)的追趕者還包括星際榮耀、天兵科技、中科宇航等。此外，“國家隊(duì)”航天科技集團(tuán)八院的在研型號(hào)長征十二甲火箭，也是可回收火箭。

而伴隨著國產(chǎn)可復(fù)用火箭陸續(xù)開啟實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，張宇蛟認(rèn)為，未來政策層面，需要建立適應(yīng)航班化發(fā)射的監(jiān)管體系。當(dāng)前審批流程仍基于傳統(tǒng)航天模式，需推動(dòng)空域使用、頻率申請等環(huán)節(jié)向“航空式管理”轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)快速發(fā)射的常態(tài)化審批。產(chǎn)業(yè)鏈配套方面，關(guān)鍵在降本增效。需實(shí)現(xiàn)液氧甲烷燃料加注、復(fù)合材料等核心環(huán)節(jié)的全國產(chǎn)化與規(guī)?；?yīng)，同時(shí)突破箭體返廠檢修的標(biāo)準(zhǔn)化流程。

中國航天的“復(fù)用時(shí)代”，正在加速到來。

封面圖片來源：藍(lán)箭航天供圖