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朱雀三号一子级成功回收,北京《商业航》天迈上新台阶晨曦中,朱雀三号遥二运载火箭银色的不锈钢箭体,被朝阳染上一层金色。低温推进剂的注入,让火箭箭体外蒙上一层朦胧雾气,随后,9台液氧甲烷发动机齐齐喷出蓝色尾焰,“朱雀”再问天。
8月19日,北京商业航天企业蓝箭航天自主研制的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着陆于甘肃省民勤县朱雀三号着陆场坪。这是我国在重复使用火箭关键技术上取得的又一重大突破,朱雀三号成为我国首款成功入轨并实现陆地回收的运载火箭。
高66.1米的巨箭,已经在大漠上矗立了两个月。
前期,经过静态点火试验等各项关键地面验证工作,朱雀三号遥二火箭蓄势待飞。作为一型重复使用火箭,它配备了反作用控制系统、栅格舵与着陆支腿,可在执行轨道发射任务后自主高精度返回,在回收场实现软着陆并重复使用。
随着倒计时结束,9台天鹊-12A液氧甲烷发动机提供了7542千牛的起飞推力,托举着约570吨重的朱雀三号遥二火箭飞向太空。测控大厅内,每个人都紧盯屏幕。约两分钟后,火箭一二级完成分离,由二级继续推动卫星载荷飞向预定轨道。
掌声响起,又快速归于平静。接下来,火箭一子级将经历严酷考验,这是火箭回收过程中最具挑战的超音速再入气动滑行阶段,最大动压环境对火箭结构热防护系统、总体气动布局设计及姿态控制能力提出了极高要求。
火箭一子级从超过100千米的高空返回地面,精准着陆在60米见方的回收场坪,相当于从100层楼的高度将一支笔扔进地面的普通笔筒,难度可想而知。高空调姿、气动滑行、发动机二次点火……这一幕,在2025年底的朱雀三号首飞任务中已经得到成功验证。这次,遥二火箭便要在前次任务的基础上再进一步,完成在回收场坪的软着陆。
“来了来了!”在距离发射塔架约390千米外的回收场坪,研制人员难掩激动。视野里,小小的亮点逐渐变大,“小翅膀”栅格舵调整着箭体姿态,天地之间,一子级箭体笔直地落向回收场坪。发动机点火的声音震耳欲聋,为一子级踩下“刹车”,随后着陆支腿展开,帮助箭体稳稳“站”在场坪中央。
“成了!”掌声和欢呼声,在戈壁滩上久久回荡。
答好空间运输“必答题”
7月10日,长征十号乙运载火箭实现了我国首次运载火箭一子级可控回收,并在全球首次实现运载火箭海上网系回收。朱雀三号的这一“落”,标志着我国入轨级运载火箭一子级回收技术又一次取得重要突破,完成了着陆腿垂直回收和陆地回收。
在火箭发射服务中,一子级的成本大约占全箭成本的70%,且全新一子级制造的投产周期需要数月。相比于“次抛”火箭,重复使用火箭在摊薄发射成本、提升发射频次等方面均有显著优势。面对大规模互联网星座组网任务对大运力、低成本、高频次空间运输的迫切需求,这一技术路线成为国内外商业航天发展的“必答题”。
朱雀三号遥一任务完成后,蓝箭航天技术团队总结经验,通过首飞过程积累的飞行数据,对朱雀三号的设计进行了迭代优化。蓝箭航天朱雀三号总指挥戴政介绍,遥二火箭进一步提升了火箭再入返回阶段的环境适应能力和可靠性,并减少了着陆点火发动机数量,进一步简化系统设计,降低了系统复杂度和控制难度。安全控制策略也进行了优化,可以根据飞行状态自主计算落点并实施安全控制。一系列的提升突破,交出了“满分答卷”。
“这次飞行试验任务,兼具火箭重复使用技术验证和商业发射的双重属性,是我国重复使用液氧甲烷运载火箭迈向工程应用的关键一步。”戴政表示,朱雀三号的成功回收,标志着火箭设计、制造、发射、回收的核心技术链条打通,为后续常态化、高频次重复使用技术的大规模工程化应用奠定了基础。
此次任务中,火箭搭载了一名“乘客”——鸿鹄03星。它是鸿擎科技“鸿鹄三号”星座建设的“先锋兵”之一。未来,该星座计划在160个轨道面上部署超过1万颗卫星,将成为我国又一个巨型低轨互联网卫星星座。
北京力量助“朱雀”问天
包括朱雀三号在内,越来越多的“北京箭”正在加速突破火箭重复使用技术。
《北京市加快商业航天创新发展行动方案(2024-2028年)》明确提出,在全国率先实现重复使用火箭入轨回收复飞。北京市科委、中关村管委会表示,围绕重复使用火箭技术的攻关,北京在全国范围内率先起步,并搭建起高能级创新平台、优化产业布局和创新生态,积极探索“企业出题”机制,集中航天领域优势资源攻关关键核心技术。
北京已布局的23家商业航天市级重点实验室,覆盖了重复使用动力、航天智能制造等多领域。其中,可重复使用液氧甲烷运载火箭总体集成与应用北京市重点实验室就由蓝箭航天牵头建设。该实验室对发动机深度推力调节及多次起动、强非线性着陆问题的高精度多模型实时轨迹优化等关键技术的研究,托举了朱雀三号稳稳升空、安全返回。
此次完成回收的朱雀三号火箭一子级,将按计划完成检测工作,计划在半年内完成“二手箭体”的复飞任务。蓝箭航天表示,朱雀三号一子级按照重复使用20次的目标设计,公司将坚持液氧甲烷重复使用路线,加速技术能力提升和火箭工程化,持续构建“发射—回收—检测—复用”闭环体系,打造火箭高频次重复使用能力,为后续的高频次、低成本商业化运营奠定坚实基础。
蓝箭航天所在的经开区,是北京市“南箭北星”产业布局中“南箭”片区的承载地,重点发展火箭总装、动力研制产业集群;海淀区“北星”片区则集聚卫星与空天信息资源。火箭、卫星产业上下游就近配套,正在持续筑牢北京在全国商业航天产业中的核心枢纽地位。
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