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“國家隊”可復(fù)用火箭首飛,雖未能回收但基本成功

2025-12-23 14:12:00

來源:每日經(jīng)濟新聞

  12月23日上午10點,寒風(fēng)中的東風(fēng)商業(yè)航天創(chuàng)新實驗區(qū),一聲“點火”令下,長征十二號甲(以下簡稱長十二甲)火箭底部噴薄出巨大的火焰,直刺蒼穹。

  這枚白色箭體在天空中劃出的軌跡備受矚目:首飛任務(wù)能否同時實現(xiàn)“發(fā)射成功、回收成功”?

  據(jù)新華社報道,長征十二號甲遙一運載火箭二子級進入預(yù)定軌道,一子級未能成功回收,飛行試驗任務(wù)獲得基本成功。

  當(dāng)國內(nèi)低軌星座建設(shè)如火如荼,一枚大運力、低成本、高可靠的火箭成為卡住萬億級市場咽喉的瓶頸之一。長十二甲的首飛,標(biāo)志著由“國家隊”主導(dǎo)的可回收火箭技術(shù)正式加入戰(zhàn)局,試圖叩開那扇通往低成本、高頻次、“航班化”發(fā)射時代的大門。

  首飛結(jié)果再次印證了火箭可復(fù)用之路的坎坷,“前輩”如獵鷹9號、新格倫號、朱雀三號等首戰(zhàn)回收也均未成功。按照計劃,2026年“國家隊”還將有一枚5米級可重復(fù)使用火箭首飛。不過,也有聲音指出,在攻關(guān)可回收技術(shù)之外,優(yōu)先確保新型火箭的可靠性與交付能力也十分重要。

  例如,朱雀三號、長征十二號甲以及天兵科技旗下的天龍三號、中科宇航旗下的力箭二號等,均屬于大運力液體火箭,可承載發(fā)射更多衛(wèi)星載荷,這同樣是“萬星計劃”加速組網(wǎng)的現(xiàn)實需求。朱雀三號、長征十二號甲首飛任務(wù)已驗證了其入軌能力。

  如果說商業(yè)航天是一座藏著萬億級市場的富礦,可重復(fù)使用運載火箭能否成為開啟這一礦藏的鑰匙?

  全球低軌衛(wèi)星的“圈地戰(zhàn)”已經(jīng)打響。國內(nèi)的國網(wǎng)星座、千帆星座等“萬星計劃”要加速組網(wǎng),關(guān)口之一便在于優(yōu)化發(fā)射與運維成本,衛(wèi)星批產(chǎn)制造與火箭重復(fù)使用兩大技術(shù)由此成為業(yè)內(nèi)的著力點。

  目前,國內(nèi)承運衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)低軌衛(wèi)星的火箭主要包括長六改、長八甲、長十二等,這些火箭大都為近年首飛的新型火箭,從中不難看出當(dāng)下商業(yè)火箭的研發(fā)脈絡(luò):降低綜合成本、實現(xiàn)高頻次發(fā)射、有效提升運載能力,與可重復(fù)使用運載火箭大運力、低成本、短周期的特點相得益彰。

  銀河航天直接參與我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)低軌衛(wèi)星的研制,該公司公共事務(wù)總經(jīng)理徐穎向《每日經(jīng)濟新聞》記者(以下簡稱“每經(jīng)記者”)表示:“商業(yè)航天在政策支持、技術(shù)突破、市場需求的共同驅(qū)動下,萬億級的市場正蓄勢待發(fā)。”

  行業(yè)需求側(cè)爆發(fā)在望,運載端的突破備受期待。

  “推動航天的技術(shù)突破要有‘十年磨一劍’的態(tài)度,任何重大的技術(shù)發(fā)展都不是一帆風(fēng)順的,需要持續(xù)打磨產(chǎn)品,相信長期主義?!毙旆f說,未來,隨著在火箭研制與技術(shù)接口標(biāo)準(zhǔn)化、聯(lián)合仿真、發(fā)射流程優(yōu)化等方面展開進一步深化合作,行業(yè)應(yīng)當(dāng)加大技術(shù)創(chuàng)新力度、提高市場核心競爭力,共同加速發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,抓住太空新基建時代機遇。

  前不久首飛入軌的朱雀三號,以及今日發(fā)射的長征十二號甲,均是首飛即開展回收試驗,國內(nèi)運載端正在商業(yè)化之路上加速追趕。

朱雀二號改進型遙二運載火箭發(fā)射升空 新華社發(fā)(汪江波攝)

  與此同時,另一種聲音也不容忽視:在復(fù)用技術(shù)突破之外,商業(yè)火箭發(fā)射市場同樣需要穩(wěn)定的交付能力與可靠性,換言之,即這些新型商業(yè)火箭能不能做到規(guī)?;a(chǎn)?能不能實現(xiàn)當(dāng)下就能飛,還能又準(zhǔn)又穩(wěn)?比起技術(shù),這些是更有“商業(yè)”味兒的話題。

  縱覽國內(nèi)幾枚可回收火箭,企業(yè)之間也有著不同的節(jié)奏和戰(zhàn)略考慮。例如,藍(lán)箭航天的朱雀三號首飛即嘗試回收,天兵科技在研的天龍三號同樣瞄準(zhǔn)可重復(fù)使用目標(biāo),但即將開始的首飛并不直接進行回收驗證。

  按照計劃,天龍三號在首飛后以快速實現(xiàn)常態(tài)化商業(yè)發(fā)射為目標(biāo),保障每年30次以上的發(fā)射任務(wù)。天兵科技在有關(guān)天龍三號的進展公告中,也以“一箭36星”的群打能力為賣點。

  此外,在推進劑的選擇上各家企業(yè)也有不同。朱雀三號、長征十二號甲采用液氧甲烷推進劑,天龍三號與SpaceX的獵鷹9號則采用液氧煤油推進劑。甲烷的優(yōu)點在于不易結(jié)焦和積炭,發(fā)動機維護更簡便;液氧煤油推進劑的優(yōu)點則在于技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定。

  藍(lán)箭航天是液氧甲烷推進劑的擁躉。

  天兵科技相關(guān)負(fù)責(zé)人則向每經(jīng)記者表示,低成本、高可靠是商業(yè)航天火箭發(fā)展的第一性原理。天龍系列火箭均采用液氧煤基煤油作為推進劑,相較于傳統(tǒng)的石油基煤油,公司采用的煤基煤油單位成本縮減一半以上,且在蒸餾過程中將硫元素進行了有效分離,大幅改善發(fā)動機結(jié)焦問題,有效提升發(fā)動機及火箭回收復(fù)用次數(shù),進一步降低全箭平均發(fā)射成本。

  該負(fù)責(zé)人認(rèn)為,液氧甲烷因密度低導(dǎo)致火箭體積大、有效載荷系數(shù)降低,且需在零下161℃環(huán)境存儲運輸,保障難度及成本較高、安全性差,更適用于未來超重型運載火箭或火星移民等遠(yuǎn)期愿景。

快舟十一號遙八運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空 新華社發(fā)(汪江波 攝)

  以2015年為發(fā)展元年,中國商業(yè)航天已跨越十年的周期,行業(yè)需求愈發(fā)明確,運力供給側(cè)歷經(jīng)多年蓄勢陸續(xù)“開花結(jié)果”。多位產(chǎn)業(yè)人士在受訪中提及,已經(jīng)感受到拐點正在浮現(xiàn),新的競爭開始了。

  天兵科技相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,現(xiàn)階段,中國商業(yè)航天正從單一的技術(shù)競爭,邁入由產(chǎn)業(yè)模式和生態(tài)效率主導(dǎo)的全新發(fā)展階段。

  就火箭發(fā)射市場而言,天兵科技相關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為,競爭不再局限于單一火箭的成功發(fā)射,而是擴展到技術(shù)自主性、量產(chǎn)穩(wěn)定性、發(fā)射經(jīng)濟性與生態(tài)協(xié)同性等綜合維度的較量。待業(yè)內(nèi)的多款新型大運力火箭發(fā)射后,競爭的焦點將會進一步轉(zhuǎn)向規(guī)?;a(chǎn)業(yè)體系的構(gòu)建。

  首先,在成本方面,要通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新降低單位發(fā)射成本。

  例如,朱雀三號的目標(biāo)是把每公斤的發(fā)射費用降低到2萬元以下。而據(jù)天兵科技相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,天龍三號在規(guī)?;慨a(chǎn)實現(xiàn)后,不回收的成本已經(jīng)與獵鷹9號處于同一水平,預(yù)計可重復(fù)技術(shù)將進一步降低成本。誰能在成本端實現(xiàn)大幅突破,面對訂單就更具優(yōu)勢。

  此外,企業(yè)之間的競爭也在比拼規(guī)?;圃?、全產(chǎn)業(yè)鏈布局以及高頻次、常態(tài)化的發(fā)射能力。

  以SpaceX的“星鏈”工程為例,平均下來每幾天就要發(fā)射一批衛(wèi)星。今年以來,我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃加速推進,7月27日到8月26日,一個月的時間內(nèi)共發(fā)射了6組衛(wèi)星,平均發(fā)射間隔也縮短至5天左右?;鸺l(fā)射逼近“航班化”,對商業(yè)火箭企業(yè)的生產(chǎn)能力、測試流程、地面支持系統(tǒng)提出考驗。

  長期來看,中科星圖副總裁、商業(yè)航天戰(zhàn)略部總經(jīng)理郝雪濤認(rèn)為,商業(yè)航天的決勝關(guān)鍵在于“應(yīng)用”,即能否培育出如手機直連衛(wèi)星、全球無縫物聯(lián)網(wǎng)、太空計算等具有經(jīng)濟顛覆性的萬億級消費與商業(yè)市場。

  商業(yè)航天,“商業(yè)”是題眼。郝雪濤表示,從商業(yè)化來看,行業(yè)仍存在一些堵點有待突破,例如可重復(fù)使用火箭技術(shù)未達(dá)穩(wěn)定商用水平、大運力火箭研發(fā)與工程化尚在攻堅、衛(wèi)星批產(chǎn)能力與設(shè)計壽命有待提升,導(dǎo)致單次發(fā)射成本與衛(wèi)星單星成本居高不下,制約了星座大規(guī)模部署的經(jīng)濟性。

  此外,商業(yè)航天下游仍缺乏能支撐萬億級市場的規(guī)模化、高黏性商業(yè)應(yīng)用,來反哺上游的巨大投入。同時,國內(nèi)在頻率資源分配、發(fā)射審批效率、太空交通管理等方面的規(guī)則有待優(yōu)化;國際規(guī)則話語權(quán)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系也亟待加強,以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的需要。

  近期,國家航天局設(shè)立商業(yè)航天司,并印發(fā)《國家航天局推進商業(yè)航天高質(zhì)量安全發(fā)展行動計劃(2025—2027年)》,為行業(yè)發(fā)展擘畫藍(lán)圖,進一步支持鼓勵和規(guī)范引導(dǎo)商業(yè)航天高質(zhì)量發(fā)展。

  郝雪濤判斷,產(chǎn)業(yè)最終將走向以巨型星座為基礎(chǔ)設(shè)施、以數(shù)據(jù)智能服務(wù)為核心價值的全新生態(tài)。

  據(jù)中國航天科技集團官微文章,長征十二號甲運載火箭首飛團隊由李建強帶領(lǐng),后者曾擔(dān)任我國“金牌火箭”——長征二號丁運載火箭總設(shè)計師,在其任內(nèi),長二丁火箭于2023年6月的一次發(fā)射中將41顆衛(wèi)星送入軌道,刷新我國“一箭多星”的最高紀(jì)錄。

  盡管關(guān)于李建強的公開報道較為有限,但從中仍可管窺其對商業(yè)火箭發(fā)射市場的洞察。“商業(yè)用戶最看重的就是時間和金錢?!崩罱◤娫硎?。這一思路指引長二丁火箭從原有的“研制型”轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶∨可a(chǎn)型”,以大幅提高火箭任務(wù)適應(yīng)性和計劃靈活性。

  伴隨商業(yè)航天發(fā)展與競爭態(tài)勢的變化,長二丁也面臨后續(xù)如何發(fā)展和更新?lián)Q代的問題,火箭復(fù)用技術(shù)隨之進入設(shè)計人員的視野。2023年6月,李建強曾表示,長二丁火箭在站好當(dāng)前這班崗的同時,還會積極開展第四代可重復(fù)使用火箭的論證和研制工作。

  實際上,“國家隊”圍繞可重復(fù)使用火箭已有多次嘗試。

  隸屬航天科技集團的一院與八院曾分別推出長征八號R型和長征六號X型兩枚火箭,均為可回收火箭方案。其中,長征八號R型計劃采用芯一級與助推器的整體垂直回收與重復(fù)使用,長征六號X也將驗證垂直起降技術(shù),實現(xiàn)一子級重復(fù)利用。

  近年來,長征六號、長征八號及其衍生型號陸續(xù)首飛,曾名噪一時的長八R和長六X卻逐漸“銷聲匿跡”。直到2024年3月,航天科技集團一則“官宣”重新點燃了市場預(yù)期:正在加速研制4米級、5米級可重復(fù)使用火箭,計劃分別于2025年和2026年首飛。

  目前,現(xiàn)役長征系列火箭的箭體直徑大都是3.35米,更大直徑、更大推力的火箭方案更符合商業(yè)航天的現(xiàn)實需要。

  2024年6月,我國重復(fù)使用運載火箭首次10公里級垂直起降飛行試驗圓滿成功,火箭由航天科技集團八院抓總研制,2025年1月,研制團隊又開展了“龍行二號”試驗箭75公里級回收試驗,盡管官方未公布此次試驗結(jié)果,但仍被業(yè)內(nèi)視為長十二甲研制歷程的重要一步。

  此次首飛也是“國民合作”的典范,長征十二號甲一級搭載7臺九州云箭研制的“龍云”液氧甲烷發(fā)動機。

  據(jù)官網(wǎng),九州云箭是一家專注于液體火箭發(fā)動機的商業(yè)航天公司,其“龍云”發(fā)動機為70噸級液氧甲烷發(fā)動機,可作為中大型液體運載火箭的一級主推力發(fā)動機使用,例如5機并聯(lián)應(yīng)用3.35米直徑火箭,7機并聯(lián)應(yīng)用3.8米直徑火箭,9機并聯(lián)應(yīng)用4.2米直徑火箭。

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