中國航天史上第一枚正式發射的軌道級可回收運載火箭朱雀三號，完成了它的首飛任務。它的主線任務二級火箭成功入軌，拿到滿分。這意味著這枚設計載荷11.8噸、採用了九機並聯液氧甲烷發動機系統、高強度不鏽鋼箭體等全球頂尖火箭技術的中國民營火箭，大幅縮小了與SpaceX獵鷹9號的運力差距。但是，它的高難度附加任務，也是萬眾期待的一級火箭在首次嘗試回收時未達完美，失敗了。具體情況是，一級火箭在著陸段點火後出現異常，未實現在回收場坪的軟著陸，殘骸著陸於回收場坪邊緣，回收試驗失敗，具體原因正在進一步排查中。要知道，火箭是從400公里外的東風商業航天創新試驗區飛出，能實現如此高精度的墜落，在行業裡已經非常非常非常牛了。我在甘肅的荒漠上，親眼見證了這場有些悲傷的煙花。值得激動的是，此次新一代火箭發射入軌，標誌著中國商業航天在大型液體可回收火箭技術上取得了歷史性突破。但是也非常遺憾，在飛行約8分多鐘後，這枚由中國民營火箭公司藍箭航天十年磨一箭、自主研發的可回收火箭，其一級火箭沒能成功回家，而是墜毀在漫天黃沙中。這場不完美的回收，意味著什麼？意味著中國商業運載火箭，暫時沒能把與SpaceX的差距縮小到十年。意味著當馬斯克一年發射1966顆星鏈衛星時，我們仍然沒有脫離商業火箭運力嚴重不足的困境。這不是聳人聽聞，而是殘酷的現實。雖然這次的回收並沒有完全成功，但這次發射，也意味著大批中國商業航天公司，過去十年前赴後繼，攻克可回收火箭技術的征途，至此正式來到台前。此次飛行，所獲取的寶貴資料，特別是再入過程中的實測資料，將為中國徹底掌握火箭可重複回收使用技術，提供了獨一無二的“路標”。接下來會有更多中國商業航天公司製造出的可回收運載火箭，繼續出征，去完成歷史性的一站。我們為什麼一定要追趕馬斯克，追趕SpaceX？接下來，直男財經你直哥，帶你打入朱雀三號“內部”，獨家揭秘中國第一枚正式發射的可回收運載火箭，到底長啥樣？可重複回收，這個火箭技術的聖盃，到底有多難？朱雀三號十年一箭的完整視訊，已在抖音和抖音精選獨家推出！歡迎家人們前往觀看！01藍箭航天朱雀三號遙一，是這枚火箭的全名。它們分別對應著所屬公司，系列，型號，和第幾枚箭。也就是說，今天朱雀三號遙一沒能成功著陸，後續還有會朱雀三號遙二、遙三、遙四等等同款火箭，繼續攻克可回收技術。藍箭走到這一步，足足花了10年。它由超10萬個零件拼成，全身高達66米，相當於一座22層的高樓，比西安大雁塔（64.517米），還高出一丟丟。它的體重570噸，約等於95頭成年非洲象。當它杵在你面前時，就是一尊哥斯拉般壓迫感滿滿的“鋼鐵巨獸”。所以，想讓這麼一頭巨獸，從地球表面飛出大氣層，又從大氣層外穩穩降落回地面60米見方的回收場，究竟有多難？馬斯克曾打過一個比方：火箭回收的過程，近似於站在443米的帝國大廈上，往下扔一隻鉛筆。這只鉛筆不僅得剛好落在一張郵票上，還得是橡皮擦那頭著地。所以中國民營航天公司藍箭，怎麼才能把朱雀三號精準落在“郵票”上？最實際的方式，還是摸著馬斯克過河。02十年前的美國東部時間2015年12月21日晚，SpaceX的獵鷹9號一級火箭，緩緩降落在美國卡納維拉爾角空軍基地。至此，人類第一枚可回收運載火箭誕生。此前，人們嘲笑馬斯克是民科、瘋子。此後，獵鷹9號一直都是地球上唯一能夠大規模重複使用、一年能夠累計發射132次的運載火箭，整個人類商業航天處理程序，都被這枚獵鷹9號改變了。今天，這枚由中國民營商業航天公司藍箭研製的朱雀三號，如果跟獵鷹9號擺在一起，你會發現，僅從外觀看，兩枚火箭高度相似。它們都由兩級火箭拼接而成，腰部都長了4個柵格舵和9台發動機“噴口”。但朱雀對獵鷹，並非只有單純“致敬”。比如獵鷹9號外層材料主要用的是超強度鋁鋰合金，又輕又結實又抗腐蝕，但最大問題是貴！而朱雀三號則大量採用了生活裡最常見的造鍋碗瓢盆材料——不鏽鋼，它又結實又耐高溫又抗腐蝕還便宜，但問題是，重。再比如獵鷹9號的發動機燃料，是液氧煤油。它技術成熟，但它也和燃油車一樣，發動機會積碳。朱雀三號的發動機燃料，是液氧甲烷。甲烷就是你家廚房灶台天然氣的主要配方。它環保，無積碳，是未來發展趨勢，但是技術新，不成熟。此前，用了不鏽鋼+液氧甲烷技術，還能成功飛進太空的火箭，有且只有不久前剛剛實現了可回收的新格倫火箭，以及SpaceX的最新大殺器、獵鷹9號的pluuuuus版——星艦。03所以，激進的朱雀三號，原本是如何打算拿下中國可回收運載火箭的一血？以下動圖，是我們通過3D動畫，對朱雀三號如果發射成功，從起飛，到著陸，全過程做的獨家模擬。當點火鍵被按下後，它的一級火箭底部，9台由中國藍箭自主研發的天鵲-12A型發動機，會同時噴出烈焰。這9口超級燃氣灶會使出單台海平面約73噸的洪荒推力，裹挾著遮天蔽日的白色氣浪，把這個570噸的鋼鐵巨獸，推出酒泉發射場。在衝天的過程中，火箭箭身和每個零部件，要抗住局部將超1000°C的快速升溫，隨著空氣越來越稀薄，又要抗住零下70°C的快速降溫。大約134秒之後，火箭會瘋狂吞掉約360噸液氧和甲烷，並來到距離地面大約66公里的大氣中間層。此時，幾乎快把燃料燒光的一級火箭，會關閉發動機，並跟二級火箭主動分開，Say Goodbye。分手後，二級火箭上的1台天鵲-15A型發動機會點火，繼續把快遞件送往外太空裡的收件地址，也就是預定軌道。然而，分手後的朱雀三號一級火箭，並不會立刻下墜，而是在接下來大約237秒內，順著慣性繼續往上劃出一道拋物線，越過卡門線來到距離地面約138公里的外太空最高點後，再沿著拋物線向下落體。這時，就來到了朱雀三號與傳統火箭最大的分界線：傳統運載火箭，發射都是一次性的。一二級火箭分手後，幹完“髒活累活”的一級火箭，會徑直地砸向地面，並在空氣阻力的衝擊下解體成一塊塊殘骸，用幾分鐘就走完很多牛馬的一生。落到那兒？傳統的一次性火箭，在控制落點方面，是無法精確的，只能管個大概。早期的長征系列，一級落區範圍足足有1350平方千米，相當於從整個上海主城區，隨機挑選一個“幸運觀眾”，落他頭頂。技術突破之後，落區範圍仍然有60平方公里，看上去好像小了很多，但差不多還有黃埔區+陸家嘴那麼大！全程突出一個：墜落堪比抽獎，回收想都別想！04然而，朱雀三號的著陸場是一個設在發射台400多公里外的僅僅60米見方平台。這意味著，藍箭的工程師們，要把落點精度提升至少1萬倍！怎麼提升？這裡就要用到一種黑科技，學名叫“線上凸最佳化制導方法”。是不是被航天界黑話給唬住了？其實簡單講，就是朱雀三號內建了高性能電腦，並在渾身上下接了超級多的感測器。在火箭下落時，感測器會不斷收集火箭即時狀態，而高性能電腦負責持續計算最優路線，並指揮整個火箭調節方向和姿態，並且完成一次計算，只需要幾十毫秒。這就是火箭安了“眼睛”和“大腦”；“眼睛”發現往左歪了，“大腦”便立馬指揮它往右挪一點。整個過程，其實可以腦補成能飛的汽車自動駕駛。所以，當朱雀三號一級火箭從約138公里的外太空向下墜落時，“大腦”會啟動位於一級箭體上部的高壓氣瓶噴射冷氣產生反推力，讓火箭姿態是頭朝上腳朝下。畢竟，如果這麼精確的直直的頭朝下砸下去的話，那它就是巡航導彈了。想看朱雀三號十年一箭完整版視訊，家人們可以移步抖音和抖音精選觀看！歡迎家人們點贊評論加關注！05進入大氣層後，一級火箭會遭到大氣的狂轟亂炸。為了不讓氣流把火箭吹翻，朱雀三號在箭身上安了邊條翼。它像一雙小翅膀，能“咬住”氣流不讓它亂跑，確保火箭能穩定滑翔。與此同時，箭身上的4片鈦合金柵格舵會打開。它們像一組小船槳，在高速氣流中，轉動角度來“撥動”火箭姿態，不斷修正火箭的墜落軌跡。此時，它墜落的速度會被地球重力越拽越快，火箭表面會跟大氣摩擦加速升溫，最高會達到1500℃。為了不讓火箭解體燒燬，“大腦”會在距離地面80公里左右時，啟動底部3台發動機，幫箭體減速。這個過程將持續46秒。隨後發動機將再次關機，火箭將繼續沿著“大腦”規劃的路線，靠慣性和柵格舵的撥動，朝著目標發射場精準墜落。1分鐘後，一級火箭會精準墜落到著陸場約3公里的正上方。這時的箭體仍有50噸重，“大腦”會命令火箭第三次點火，並啟動五台發動機，給火箭剎車，並配合柵格舵精準制導，微調體態，確保箭身與地面保持90度垂直降落。這時，那怕落得快一點，站得歪一點，都將會“落地成盒”。11秒後，四台發動機會依次關機，只保留中間這台繼續減速。最終，火箭下落速度將被剎到0-3米每秒。此時火箭已懸在著陸場百來米高，箭底四條著陸腿快速展開，然後就是在烈焰和白色氣浪中，緩慢地完成歷史性一站。所以，可回收火箭的核心是什麼？就兩個字：“精準”。一分一毫的偏差，換來的都是一場悲傷的煙花。朱雀三號，這頭鋼鐵巨獸又是什麼？是材料工業、動力系統，電子控制等高端製造，是積體電路、電腦等智能硬體，是軟體工程，基礎科學等等無數尖端技術門類的交叉融合的產物。也是所有人類智慧向物理學發起的一次極限挑戰。然而，朱雀三號遙一終究未能完成這次極限挑戰，終究成了一場悲傷的煙花。06看到這兒，很多人可能會有一個疑問：花十年打造一枚可回收運載火箭，結果還沒成功，究竟有什麼意義？傳統運載火箭的一級火箭雖是牛馬的命，但人身價堪稱牛馬界的愛馬仕。造價10台定製超跑，壽命一枚二踢腳。獵鷹9號的一級火箭，製造成本大約為2.1個億（約3000萬美金），佔整枚火箭的60%。而朱雀三號，一級火箭成本佔比更是高達70%。傳統火箭往近地軌道送快遞，造價數以億計的一級火箭只能飛一趟，導致運費高達一公斤5.1萬人民幣。所以長期以來，世界各國的航天局，其實跟直播間的榜一大哥一樣，都是為愛發電，虧本刷火箭，直到SpaceX的獵鷹9號橫空出世。經過不斷回收復用一級火箭，火箭成本被一步步砍成白菜價。SpaceX的獵鷹9號，已經將火箭運輸的對外報價砍到了每公斤22000元（約3000美元），遠低於各國所有火箭。並因此開始靠發火箭、批次快遞衛星，賺到大錢。SpaceX的最新大殺器星艦若實現可重複使用，其近地軌道運費甚至可降至每公斤1400元（約200美元）。瘋狂壓縮火箭運費，就是藍箭，乃至更多中國商業航天公司，不惜一切代價，研究發射可回收火箭的最現實原因。07過去，對於我們每一個普通人，火箭總是太過於遙遠。我們花費舉國之力的智慧、天文數字的造價，似乎只能短暫地脫離重力的束縛，在浩瀚宇宙中留下一道屬於中國人的痕跡。在過去半個多世紀裡，人類幾乎已經接受，航天註定是一件沒有效率的事情。畢竟面對星空，人類的智慧似乎還過於渺小。然而，可回收火箭的成功，徹底打破了幾代人的自我設限。雖然“十年一箭”的朱雀三號遙一沒能完成回收任務，但這樣的勇敢嘗試，無論結果如何，都是在為最終的全面成功鋪就堅實的基石。接下來，中國商業航天其他的可回收火箭，仍會前赴後繼發射。我們相信，不久的將來，我們的可回收火箭，能真正做到平穩落地，這也意味著我們終於有可能把火箭發射成本打到更低。意味著火箭不再只是燒錢的科研，它可以成為一門掙錢的生意，可以成為像民航客機那樣稀疏平常的交通工具，可以批次把中國版星鏈送上太空，可以讓更多普通人也能踏足這片星空。我們遲早會親眼見證了這個新時代的到來。那麼，中國首枚正式發射的可回收火箭朱雀三號，又是如何在千難萬阻中被製造出來的呢？在過去4個月裡，直男財經你直哥，貼身記錄朱雀三號從製造到飛天的全過程。接下來，我們將揭秘“神獸”朱雀是如何誕生的，並將繼續揭秘中國商業航天的產業版圖。關於朱雀三號，我們精心製作四個月的完整視訊，現已在抖音和抖音精選獨家推出！歡迎各位點贊評論加關注，直男財經將繼續帶你見證這場空天世界的大變局。 (直男財經)
