凯发k8一触即发液氧甲烷大箭朱雀三号挑战成|北山惠理|为中国入轨回收第一箭

  北京时间2025年10月18日至10月20日ღ✿ღღ◈,在位于酒泉卫星发射中心东风商业航天创新试验区的蓝箭航天液氧甲烷火箭2号工位ღ✿ღღ◈,“朱雀三号”遥一运载火箭顺利完成首飞任务的第一阶段工作——加注合练及静态点火试验ღ✿ღღ◈。至此ღ✿ღღ◈,大型液氧甲烷火箭“朱雀三号”的入轨首飞已经近在咫尺ღ✿ღღ◈,中国液氧甲烷火箭北山惠理ღ✿ღღ◈、中国可复用火箭的发展应用将迎来一大步ღ✿ღღ◈。

  2023年12月9日ღ✿ღღ◈,中国科协携手《环球人物》杂志社在酒泉卫星发射中心蓝箭航天液氧甲烷火箭发射工位共同举办《对话科学家》活动ღ✿ღღ◈。活动现场ღ✿ღღ◈,蓝箭航天正式发布了该司主打产品“朱雀三号”大型液氧甲烷运载火箭ღ✿ღღ◈,这是中国商业航天备受期待的一款箭型ღ✿ღღ◈。

  “朱雀三号”(ZQ-3)为蓝箭航天公司于2023年8月正式立项并倾力打造的一款大型双低温液体运载火箭ღ✿ღღ◈,主要用于大型凯发k8一触即发ღ✿ღღ◈、巨型低轨卫星星座组网发射ღ✿ღღ◈,兼顾执行高轨发射任务ღ✿ღღ◈。该箭采用两级串联构型ღ✿ღღ◈,箭体主结构采用不锈钢材料北山惠理ღ✿ღღ◈,主动力全部采用液态氧气/液态甲烷双组元双低温推进剂ღ✿ღღ◈。该箭为部分可回收复用运载火箭ღ✿ღღ◈,一级可回收复用不小于20次ღ✿ღღ◈。

  “朱雀三号”一级计划配备九台“天鹊-12B”液氧甲烷发动机ღ✿ღღ◈,该发动机采用燃气发生器循环北山惠理ღ✿ღღ◈,具备回收所需的多次启动ღ✿ღღ◈、深度节流能力凯发k8一触即发ღ✿ღღ◈,单台海平面推力1000千牛(约102吨)ღ✿ღღ◈,推重比大于160ღ✿ღღ◈。同时ღ✿ღღ◈,为满足回收需求ღ✿ღღ◈,一级配备了4个可展收珊格舵ღ✿ღღ◈、4个可展收着陆腿以及姿态控制系统(RCS)ღ✿ღღ◈。该箭二级计划配备一台“天鹊-15B”液氧甲烷发动机ღ✿ღღ◈,采用燃气发生器循环ღ✿ღღ◈,具备不小于3次的多次启动能力ღ✿ღღ◈,线吨)ღ✿ღღ◈,线秒)ღ✿ღღ◈。

  “朱雀三号”设计高度76.6米ღ✿ღღ◈,一二级直径4.5米ღ✿ღღ◈,配备直径5.2米整流罩ღ✿ღღ◈,起飞质量约660吨ღ✿ღღ◈,起飞推力约900吨ღ✿ღღ◈,该箭非回收状态高度450千米近地轨道(LEO)运载能力21.3吨ღ✿ღღ◈,航线下回收(航区回收)近地运力18.3吨ღ✿ღღ◈,返场回收近地运力12.5吨ღ✿ღღ◈。

  “朱雀三号”是中国第一款不锈钢运载火箭北山惠理ღ✿ღღ◈,也是中国第一款大型液氧甲烷运载火箭ღ✿ღღ◈,更低廉的箭体材料成本和推进剂成本让该箭具备商业火箭所必须的低成本属性ღ✿ღღ◈。预计在2025年11月ღ✿ღღ◈,“朱雀三号”(遥一)运载火箭将实现首飞ღ✿ღღ◈,届时ღ✿ღღ◈,该箭将有望成为世界首款实现入轨发射的大型全液氧甲烷运载火箭ღ✿ღღ◈,这又将是全球液氧甲烷火箭发展应用的重要一步ღ✿ღღ◈,将激励全球液氧甲烷火箭的研发ღ✿ღღ◈。(在此之前ღ✿ღღ◈,先后完成首飞的“火神”和“新格伦”二级均为氢氧级段)

  世界时2015年12月22日ღ✿ღღ◈,在“猎鹰九号”运载火箭完成近地轨道一箭多星发射任务后ღ✿ღღ◈,美国太空探索技术公司(SpaceX)对该箭一级(B1019)进行了成功回收ღ✿ღღ◈,至此ღ✿ღღ◈,“猎鹰九号”成功开启了世界运载火箭回收复用的时代ღ✿ღღ◈。在太空探索公司发展可复用火箭的过程中ღ✿ღღ◈,其他国家逐渐认识到可复用火箭的意义和价值ღ✿ღღ◈,一些火箭研制单位以太空探索公司路线为蓝本来发展可复用火箭ღ✿ღღ◈,蓝箭航天便是其中之一ღ✿ღღ◈。

  2014年11月16日凯发k8一触即发ღ✿ღღ◈,中国国务院发布了《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》[1]ღ✿ღღ◈,明确表示“鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设”ღ✿ღღ◈。2015年10月26日ღ✿ღღ◈,中国国家发展改革委ღ✿ღღ◈、财政部ღ✿ღღ◈、国防科工局印发并实施《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》[2]凯发k8一触即发ღ✿ღღ◈,出台了“鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设”具体规划ღ✿ღღ◈。在此前后ღ✿ღღ◈,中国民营商业火箭公司逐渐涌现ღ✿ღღ◈,以翎客航天(2014年1月)ღ✿ღღ◈、蓝箭航天(2015年6月)ღ✿ღღ◈、天兵科技(2015年6月)为代表的中国第一批民营商业火箭公司开始创立ღ✿ღღ◈,此后又有零壹空间科技集团(2015年8月)ღ✿ღღ◈、星际荣耀(2016年10月)ღ✿ღღ◈、星河动力(2018年2月)相继成立ღ✿ღღ◈,其中绝大部分企业都以研制可回收复用运载火箭为发展目标ღ✿ღღ◈。

  经过数轮的融资支持和数年的研发推进ღ✿ღღ◈,多家民商火箭公司的可复用液体运载火箭已经接近首飞ღ✿ღღ◈,包括天兵科技的“天龙三号”ღ✿ღღ◈、中科宇航的“力箭二号”ღ✿ღღ◈、星河动力的“智神星一号”ღ✿ღღ◈、深蓝航天的“星云一号”等ღ✿ღღ◈,其中“朱雀三号”的研制及试飞进度则处于靠前的位置ღ✿ღღ◈。在此之前ღ✿ღღ◈,“朱雀三号”型号研制工作已使用“朱雀三号”VTVL-1回收试验箭先后完成了350米低空垂直起降飞行试验(2024年1月19日)北山惠理ღ✿ღღ◈、10千米级垂直起降飞行试验(2024年9月11日)ღ✿ღღ◈。按照目前的进度ღ✿ღღ◈,蓝箭航天的“朱雀三号”有望成为中国第一型实现入轨回收的运载火箭ღ✿ღღ◈,这将是中国可复用火箭发展的重要突破ღ✿ღღ◈,将成为中国运载火箭发展的里程碑ღ✿ღღ◈!

  在世界航天领域北山惠理ღ✿ღღ◈,虽然运载火箭液氧甲烷动力路线并非新的技术路线ღ✿ღღ◈,但却是新的工程应用方向ღ✿ღღ◈。相较于成熟的液氧煤油动力火箭ღ✿ღღ◈,液氧甲烷动力火箭工程应用较晚ღ✿ღღ◈,且双低温动力系统相较于单低温动力系统的研制难度更大ღ✿ღღ◈,所以即便是经过数年的发展ღ✿ღღ◈,世界液氧甲烷火箭工程应用依然还处于初期ღ✿ღღ◈,动力技术有待不断的升级迭代ღ✿ღღ◈,经过一个较长的阶段才能逐渐走向成熟ღ✿ღღ◈。

  对于“朱雀三号”而言北山惠理ღ✿ღღ◈,其20吨级大运力也是需要分步实现的ღ✿ღღ◈。不同于“朱雀三号”的目标动力配置ღ✿ღღ◈,该箭基础型主动力配备的依然是过渡型号ღ✿ღღ◈。“朱雀三号”基础型一级配备九台“天鹊-12A”液氧甲烷发动机凯发k8一触即发ღ✿ღღ◈,采用燃气发生器循环ღ✿ღღ◈,可支持泵后双向摇摆(±4°)ღ✿ღღ◈,采用自身起动方式ღ✿ღღ◈,具备45%~111%深度推力调节ღ✿ღღ◈、±10%混合比高精度控制ღ✿ღღ◈、多次点火等功能ღ✿ღღ◈,单台推力838千牛(约86吨)ღ✿ღღ◈,海平面比冲2840米/秒(约290秒)ღ✿ღღ◈,推重比105ღ✿ღღ◈。相较于“朱雀三号”目标配置ღ✿ღღ◈,基础型一级主发动机在推力ღ✿ღღ◈、推重比等方面依然存在明显差距ღ✿ღღ◈。

  基础型二级配备1台“天鹊-15A”液氧甲烷发动机ღ✿ღღ◈,采用燃气发生器循环ღ✿ღღ◈,支持泵前双向摇摆(±4°)ღ✿ღღ◈,具备60%~100%推力调节能力和3次起动能力ღ✿ღღ◈,线秒)ღ✿ღღ◈。相较于“朱雀三号”目标配置ღ✿ღღ◈,基础型二级主发动机在推力天生赢家一触即发ღ✿ღღ◈,ღ✿ღღ◈、比冲等方面存在明显差距ღ✿ღღ◈。

  “朱雀三号”基础型为过渡产品ღ✿ღღ◈。基于过渡的主发动机型号ღ✿ღღ◈,相较于目标体量和运力ღ✿ღღ◈,“朱雀三号”基础型的起飞质量更小ღ✿ღღ◈、高度更低ღ✿ღღ◈、运力更小ღ✿ღღ◈,基础型全箭高66.1米ღ✿ღღ◈,起飞质量约570吨ღ✿ღღ◈,起飞推力7542千牛(约770吨)凯发国际娱乐官网入口网址ღ✿ღღ◈。ღ✿ღღ◈,非回收状态近地轨道(LEO)运力11.8吨ღ✿ღღ◈,航区回收近地运力8吨凯发k8天生赢家一触即发ღ✿ღღ◈,ღ✿ღღ◈。

  小步快跑ღ✿ღღ◈,快速迭代ღ✿ღღ◈,分步实现目标运力ღ✿ღღ◈。相较于“一步到位”的运载火箭传统研制路线ღ✿ღღ◈,蓝箭航天采用的是“小步快跑ღ✿ღღ◈、快速迭代”的新型研制路线ღ✿ღღ◈,以此分步实现研制目标ღ✿ღღ◈。相对而言ღ✿ღღ◈,“快速迭代”的研制路线可以更快的推出火箭型号ღ✿ღღ◈,并在实际飞行试验中不断改进升级ღ✿ღღ◈,最终达到较优的技术状态ღ✿ღღ◈,而这正是商业航天所需要的ღ✿ღღ◈。从“朱雀二号”到“朱雀三号”ღ✿ღღ◈,蓝箭航天火箭型号迭代的关键在于一二级动力系统ღ✿ღღ◈。

  “朱雀二号”ღ✿ღღ◈、“朱雀三号”主动力技术都源于蓝箭航天最初研发的“天鹊-12”(TQ-12)液氧甲烷发动机ღ✿ღღ◈,该发动机装机于“朱雀二号”第一批次产品一级ღ✿ღღ◈,真空型装机于同批次“朱雀二号”二级ღ✿ღღ◈。其后ღ✿ღღ◈,蓝箭航天基于“天鹊-12”改进研制了一级主发动机“天鹊-12A”和二级主发动机“天鹊-15A”ღ✿ღღ◈,先后装机于“朱雀二号”改进型和“朱雀三号”基本型ღ✿ღღ◈。目前ღ✿ღღ◈,基于“天鹊-12A”研制的“天鹊-12B”和基于“天鹊-15A”研制的“天鹊-15B”均处于研制阶段ღ✿ღღ◈,完成研制后将分别装机于“朱雀三号”改进型一级和二级ღ✿ღღ◈,最终助“朱雀三号”实现目标的20吨级近地运力ღ✿ღღ◈,而这正是中国巨型低轨星座批量组网所需要的运力等级ღ✿ღღ◈。

  自从太空探索公司开启巨型低轨通信星座“星链”批量组网发射以来ღ✿ღღ◈,“猎鹰九号”运载火箭的发射次数进入了快速增长阶段ღ✿ღღ◈,期间ღ✿ღღ◈,三分之二的发射任务来自太空探索公司自身的“星链”星座计划ღ✿ღღ◈。该星座远期规划了超过4万颗的低轨卫星ღ✿ღღ◈,将长期占据着“猎鹰九号”大部分发射任务ღ✿ღღ◈,构成巨大且稳定的发射需求ღ✿ღღ◈。

  与太空探索公司相仿ღ✿ღღ◈,蓝箭航天也规划了巨型低轨通信卫星星座ღ✿ღღ◈。2017年11月30日ღ✿ღღ◈,由蓝箭航天控股的北京蓝箭鸿擎科技有限公司正式成立ღ✿ღღ◈。其后ღ✿ღღ◈,该公司提出了鸿鹄三号卫星星座计划ღ✿ღღ◈,申报在160个轨道部署1万颗卫星ღ✿ღღ◈,成为中国星网ღ✿ღღ◈、千帆之后的又一个巨型低轨星座ღ✿ღღ◈。

  鸿鹄三号星座一旦准备就绪进入大规模批量组网阶段凯发k8一触即发ღ✿ღღ◈,能够成为“朱雀三号”主要的发射任务来源ღ✿ღღ◈,而后者需要形成像“猎鹰九号”一样的每年百次的高频次发射能力才能满足组网发射需求北山惠理ღ✿ღღ◈。

  与此同时ღ✿ღღ◈,处于星等箭状态的星网凯发k8一触即发ღ✿ღღ◈、千帆巨型星座亟待大型火箭支持大规模批量组网发射ღ✿ღღ◈,这也将构成“朱雀三号”发射任务的主要来源ღ✿ღღ◈。如此一来ღ✿ღღ◈,“内需”加“外需”将建立对“朱雀三号”发射服务的稳定需求ღ✿ღღ◈。而面对海量待发卫星ღ✿ღღ◈,“朱雀三号”需要尽快完成升级迭代ღ✿ღღ◈,形成稳定高效的回收复用能力凯发k8一触即发ღ✿ღღ◈,最终提供“大运力ღ✿ღღ◈、高频次ღ✿ღღ◈、低成本”发射服务ღ✿ღღ◈。

  长期而言ღ✿ღღ◈,在可复用火箭中液氧甲烷路线整体更优ღ✿ღღ◈,相较于液氧煤油火箭ღ✿ღღ◈,液氧甲烷火箭的最大优势在于时间成本优势ღ✿ღღ◈。由于甲烷燃烧之后的结焦和积炭现象极为轻微ღ✿ღღ◈,最快能实现回收即转复用ღ✿ღღ◈,单一模块箭体能形成更高频次发射能力ღ✿ღღ◈。而在中短期ღ✿ღღ◈,液氧煤油火箭具有动力技术更成熟的优势ღ✿ღღ◈,能够更快达成目标的大运力ღ✿ღღ◈,更快实现连续稳定发射ღ✿ღღ◈。在中国巨型低轨星座开启大规模批量组网发射的大背景下ღ✿ღღ◈,民商火箭正在展开“卡位战”ღ✿ღღ◈,谁能更早提供“大运力ღ✿ღღ◈、高频次ღ✿ღღ◈、低成本”发射服务ღ✿ღღ◈,谁就能率先建立领先优势ღ✿ღღ◈,而液氧煤油火箭将更容易接近这一目标ღ✿ღღ◈。

  对于“朱雀三号”而言ღ✿ღღ◈,做更优的选择ღ✿ღღ◈,也是做更难的题ღ✿ღღ◈,其实现目标运力ღ✿ღღ◈、形成连续稳定发射将是一个不短的过程ღ✿ღღ◈,技术走向成熟稳定的过程中还会遭遇不少挑战ღ✿ღღ◈。蓝箭航天团队在过往的表达中用到了“愚公移山”一词ღ✿ღღ◈,展现了其团队脚踏实地ღ✿ღღ◈、行稳致远的优秀品质ღ✿ღღ◈,这将能成为“朱雀三号”最终取得成功的压舱石ღ✿ღღ◈。

  “朱雀三号”是中国大型液氧甲烷火箭的代表ღ✿ღღ◈,也是中国可回收复用火箭的代表ღ✿ღღ◈,还是中国商业火箭的代表ღ✿ღღ◈,其一旦成功首飞并顺利回收ღ✿ღღ◈,将成为中国可复用火箭入轨回收第一箭ღ✿ღღ◈、中国大型甲烷火箭入轨第一箭ღ✿ღღ◈,这将是中国运载火箭发展史上的标志性事件ღ✿ღღ◈。等待一场纯青火焰托举的太空之旅ღ✿ღღ◈!