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可回收火箭 一場航天技術(shù)發(fā)展下的“軍備競爭”
2026年01月13日 14:59:33
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：4224
火箭回收技術(shù)是可重復(fù)使用運(yùn)載器的技術(shù)基礎(chǔ)。所謂可重復(fù)使用運(yùn)載器，是指其部分組件可被回收并再次飛行的運(yùn)載系統(tǒng)。相較于一次性運(yùn)載器，這類運(yùn)載器可以實現(xiàn)將有效載荷從地表送入太空，并將其余大部分部件回收，從而顯著降低發(fā)射成本，并一定程度上提高發(fā)射頻率。
上個月，藍(lán)箭航天的朱雀三號首飛成功入軌，檢驗了朱雀三號運(yùn)載火箭測試、發(fā)射和飛行全過程方案的正確性、合理性。但在這背后，卻涉及到另一項重要的航天技術(shù)——火箭回收。令人遺憾的是，朱雀三號并沒有實現(xiàn)一級回收，不過值得慶幸的是，這次失利產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)將會為下一次回收測試提供支持。
火箭回收技術(shù)是可重復(fù)使用運(yùn)載器的技術(shù)基礎(chǔ)。所謂可重復(fù)使用運(yùn)載器，是指其部分組件可被回收并再次飛行的運(yùn)載系統(tǒng)。相較于一次性運(yùn)載器，這類運(yùn)載器可以實現(xiàn)將有效載荷從地表送入太空，并將其余大部分部件回收，從而顯著降低發(fā)射成本，并一定程度上提高發(fā)射頻率。但由于火箭發(fā)射本身是一項非常復(fù)雜的工程，且可回收運(yùn)載器的重量顯著高于一次性運(yùn)載器，因此這項技術(shù)的前期研發(fā)難度以及研發(fā)成本都很高。
目前，可重復(fù)使用運(yùn)載器的技術(shù)重心是從部件回收逐漸轉(zhuǎn)向火箭級段回收，即發(fā)展火箭回收技術(shù)?；鸺厥占夹g(shù)核心環(huán)節(jié)包括垂直降落、反推發(fā)動機(jī)控制等，是一項非常復(fù)雜的工程。盡管全球有多個國家在科研該技術(shù)，但目前具備該技術(shù)的國家其實寥寥無幾，而真正意義上實現(xiàn)火箭回收的國家，似乎也只有美國。
2015年12月，獵鷹9號一級火箭在將11顆衛(wèi)星送入軌道后，成功返回卡納維拉爾角著陸場，實現(xiàn)了軌道級火箭的首次陸地回收，證明了火箭回收是可行的。然而這其實也是經(jīng)歷過“受控墜海”“減速解體”“失速碰撞爆炸”等多次失敗后的結(jié)果。但僅僅是這次成功，改變了航天史的走向。在2017年，“二手”獵鷹9號成功發(fā)射并再次回收證明了火箭回收復(fù)用是可行的，也讓美國成為了當(dāng)時唯一具備火箭回收能力的國家。
而美國的成功也讓這個圍繞航天技術(shù)發(fā)展的“軍備競爭”逐漸走向了白熱化，越來越多的民營企業(yè)也參與到了可重復(fù)使用運(yùn)載器的研發(fā)以及火箭回收技術(shù)的攻克中。這些公司普遍以二級入軌系統(tǒng)為目標(biāo)嘗試火箭回收。藍(lán)箭航天的朱雀三號就是這個過程中誕生的一員。
與獵鷹9號一樣，包括朱雀三號在內(nèi)，我國在火箭回收上也與成功失之交臂了好幾次，但是，每次失敗積存的經(jīng)驗為后續(xù)工作提供了重要的基礎(chǔ)，并且，許多次失敗看似結(jié)果充滿遺憾，但是卻遠(yuǎn)高于實際預(yù)期，因此整體是積極向好的。僅從這方面看，其實我國在一次次調(diào)試中，距離實現(xiàn)真正意義上的火箭回收，已經(jīng)近在咫尺了。為了完成這關(guān)鍵的突破，企業(yè)也在研發(fā)上不斷增加投入。
而除了企業(yè)，其實也有諸多高校也參與到了相關(guān)技術(shù)的研發(fā)中。
事實上，就在昨天(12日)，中山大學(xué)與中科宇航聯(lián)合在酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地圓滿完成可重復(fù)使用運(yùn)載火箭返回制導(dǎo)核心關(guān)鍵技術(shù)驗證飛行試驗，成功驗證了百公里級高度飛行剖面條件下的在線軌跡優(yōu)化制導(dǎo)技術(shù)。
相關(guān)報道中提到，“力鴻”一號遙一火箭按計劃升空，火箭起飛后跨越“卡門線”，至約120公里的彈道最高點后開始無動力返回。自火箭返回至距地面70km開始，由中山大學(xué)自主研制的“慎思”二號D(SS-2D)箭載制導(dǎo)計算機(jī)執(zhí)行在線軌跡優(yōu)化返回制導(dǎo)程序，在復(fù)雜偏差和干擾條件下，實現(xiàn)了火箭助推器高精度定點、定姿落地，飛行試驗獲得圓滿成功。而其中，“慎思”二號D系統(tǒng)，采用100%全國產(chǎn)元器件，并集成了中山大學(xué)“空天智能無人系統(tǒng)”研究團(tuán)隊自主研發(fā)的在線軌跡優(yōu)化算法。這次成功為我國可重復(fù)使用運(yùn)載火箭關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)提供了有力支撐。
我們有理由相信，在這場可重復(fù)使用運(yùn)載器的技術(shù)競爭中，我們或許不是第一個實現(xiàn)技術(shù)的國家，但是我們可以是成熟掌握這項技術(shù)的國家，相信隨著技術(shù)的不斷推進(jìn)，可回收火箭會在不遠(yuǎn)的某一天成功完成，并逐漸成為我國航天發(fā)射工作的主要工具，支撐我國的航天事業(yè)發(fā)展。
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