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科技 分析

火箭第一節自己飛回甘肅民勤:朱雀三號完成中國首次陸地回收

朱雀三號遙二成功入軌並將一子級降落甘肅民勤著陸場坪,成為中國首款完成陸地回收的運載火箭,本文分析回收技術的難點、發射成本帳與後續觀察訊號。

Techroomage 編輯部 閱讀約 8 分鐘
火箭第一節自己飛回甘肅民勤:朱雀三號完成中國首次陸地回收

朱雀三號遙二在東風商業航天創新試驗區升空入軌後,一子級按預定程序降落甘肅民勤的專用場坪,成為中國第一款完成陸地回收的運載火箭;這一步的帳,最終會算進發射成本。

十年前就有人做到的事,這次換了主角

2015年12月21日夜裡,美國佛羅裏達州卡納維爾角,一枚獵鷹九號把11顆衛星送入軌道後,第一節火箭掉頭返航,在陸上著陸區垂直站穩。那是SpaceX第一次完整回收執行入軌任務的一子級,畫面傳遍全球,當時不少人把它當成一場表演。

十年多之後,類似的畫面出現在中國西北。據央視新聞報導,8月19日,朱雀三號遙二運載火箭在東風商業航天創新試驗區發射升空,火箭一子級按預定程序成功著陸於甘肅省民勤縣朱雀三號著陸場坪。新京報以「重大突破」為題報導,央視的通報稱這是中國在重複使用火箭關鍵技術上的又一突破。兩件事之間隔著的,是火箭回收從證明題變成產業常態的十年:獵鷹九號的一子級如今反覆飛行,部分個體累積飛行次數已超過二十次,回收早已是例行公事。中國這一步來得不算早,但確實落地了。

朱雀三號出自商業航天公司藍箭航天。這家公司成立於2015年,與中國商業航天的起步大致同步,2023年其朱雀二號成為全球第一種成功入軌的液氧甲烷運載火箭。編號「遙二」說明這已是同型號的第二次飛行;而著陸點直接命名為「朱雀三號著陸場坪」,透露出另一個訊息:這塊場地是為該型號的回收作業預先建設的專用設施,位於騰格裏沙漠與巴丹吉林沙漠之間的民勤,扮演的是固定落區的角色。

引言圖卡以央視新聞報導為出處,呈現朱雀三號是中國第一款完成入軌並在陸地回收的運載火箭

星座在排隊,一次性火箭撐不起消耗速度

可重複使用火箭在此刻變成剛需,先看需求側。中國多個萬顆級低軌衛星星座計畫已經啟動,發射需求以千次計。用一次性火箭執行,等於每打一發就要重造一整支第一節,引擎與箭體結構佔了成本大頭,無論產能還是價格,都撐不起這種消耗速度。

對照組的壓力同樣具體。獵鷹九號的報價與檔期已經重塑全球商業發射市場的預期,衛星客戶比價的對象預設就是它。中國商業火箭若停留在拋棄式路線,等於用更高的單位成本去競爭同一批訂單。

政策與基建也在近年就位。「商業航天」在2024年首次寫入中國政府工作報告,被列為新增長引擎之一;面向商業火箭的發射場與試驗區先後投入使用。藍箭、天兵科技、星際榮耀、深藍航天等公司都把可重複使用列為型號目標,差別只在誰先跑通。8月19日這次著陸,發生在需求、示範與政策都已到位的時間點上,它回答的懸念只有一個:中國的民營火箭,什麼時候能把第一節撿回來。

把上升的火箭倒著開回地面

火箭回收的核心動作,說起來只有幾句話:一子級與上層分離後調轉姿態,尾部朝前下落,接近地面時引擎點火反推減速,最後展開著陸支腿,垂直觸地。

難度藏在每個環節的餘裕裡。一子級必須預留足夠推進劑供返航使用,留得越多,酬載能力就被壓得越小,這是從設計階段就定死的交換關係。下落過程中,箭體要承受重返大氣層的氣動加熱與側向受力,姿態控制得即時修正;進入大氣層後,格柵舵這類網狀空氣舵提供調整手段;最後的減速著陸,則要求引擎能多次點火,並把推力降到足夠小,才能完成觸地前的煞車。液氧甲烷組合燃燒乾淨、不易積碳,對重複使用相對友善,這也是朱雀系列從朱雀二號起就押注甲烷路線的原因之一。

打個比方,這接近於在強風裡把一支掃帚倒立停在指尖上,還要讓它落在一塊指定的磚面上。SpaceX當年為此摔掉過多枚箭體:2015年12月才首次陸上回收成功,2016年4月第一次降落在海上駁船,2017年3月才讓用過的一子級再次飛天。中國團隊現在走的是已被驗證可行的路線,可行性不再是問題,工程難度卻一項都不會少。

清單圖列出火箭一子級返航的四個關鍵程序,包括姿態調轉、大氣層減速、格柵舵修正與引擎反推著陸

陸地回收與海上回收是兩種取捨。落在陸上場坪,省掉駁船隊與海況風險,後勤單純,代價是落區必須事先選定並建設,發射軌跡也要配合規劃;降在海上平臺,位置選擇靈活,但每次任務都得動員一套海上回收編隊。民勤的朱雀三號著陸場坪是陸地方案的產物,它以火箭型號命名並出現在官方通報裡,說明落區協調已經進入制度化流程。

成本帳先壓到誰身上

最先受影響的是衛星客戶。星座建設的瓶頸之一就是運力供給,運力變便宜、變密集,組網時程就有機會往前推。對藍箭航天而言,回收成功直接改寫它在報價與檔期上的談判位置,「可重複使用」從簡報裡的設計目標,變成可以指給客戶看的實績。

競爭壓力同時落在同業之間。復用一旦被某一家跑通,就會從賣點變成門檻:客戶會開始用同樣的標準審視其他公司,還在拋棄式路線上的型號更難拿到大單。天兵科技、星際榮耀、深藍航天等公司都有可重複使用型號在推進,接下來的比拚點,是誰先讓同一枚火箭飛第二次、第三次。

視野放大到國際市場,意義又多一層。全球能穩定供應廉價運力的玩家目前只有一家,中國火箭若形成第二個供給來源,改變的會是新興市場衛星計畫的比價基準。前提是可靠性紀錄,而紀錄只能靠飛行次數累積,沒有捷徑。也值得留意傳播面的變化:中國航天近年對公眾的呈現越來越直接,從空間站釋出的第一視角地球影像,到這次回收畫面的即時擴散,太空活動離一般觀眾越來越近;而發射成本下降的效應,最終會以更多衛星、更多遙測與通訊服務的形式,回到地面上的使用者身上。

第一次落地之後,考試才開始

單次回收成功,說明技術路線通了;產業要的是常態化,兩者之間還有距離。接下來有幾個比慶祝更值得記下的觀察點。

這枚一子級會不會再飛,是第一個訊號。SpaceX從首次陸地回收到首次重複使用同一枚一子級,中間隔了大約十五個月;間隔越短,翻修與檢測流程越成熟。發射頻率是第二個訊號,回收的價值要靠重複飛行攤提,一年飛不了幾次,省下的硬體換不成報價優勢。價格端是第三個訊號,商業發射報價何時實質鬆動,會比任何宣傳都有說服力。最後是紀錄本身:回收著陸也有風險,成功次數與失敗案例都會進入客戶與保險方的評估表。

清單圖列出朱雀三號完成回收後的四個觀察訊號,包括一子級重複飛行時程、翻修週期、發射報價變化與回收成功率累積

更完整的復用版圖也還沒收齊:整流罩回收、第二節的重複使用都排在後面。獵鷹九號花了近十年才逐一補上這些環節,中國公司能不能更快,取決於投入強度與試錯節奏。

判斷這則新聞的分量,可以記一把簡單的尺:單次著陸證明的是技術能力,同一枚火箭再次上天,才開始證明商業模式。下一條值得等的新聞,畫面也許平淡得多,同一支朱雀三號一子級再次點火升空。對產業而言,那條消息的分量不會輸給這次的著陸。

#科技#分析#商業航天