朱雀三号成功实现运载火箭一级陆地回收,科技新里程碑!

今早7时35分,由蓝箭航天研发的朱雀三号二级遥控运载火箭在东风商业航天创新试验区成功发射。大约6分钟后,火箭的一级在预设程序指导下按计划返回,通过着陆支腿稳稳落在回收场的指定区域;与此同时,二级成功将搭载的鸿鹄03星送入预定轨道,发射和回收双双实现突破。这是中国首次顺利进行运载火箭一级的地面可控回收,采用了着陆腿的方式。早在7月10日,长征十号乙已经完成了中国首次运载火箭一级的可控回收,但这次是通过回收平台在海上捕获的方式。而朱雀三号的方式则是通过发动机减速与着陆腿“站立”回归地面,成功填补了国内轨道级火箭通过着陆腿回收的这一关键领域。

火箭回收过程最具挑战性的一环发生在一级和二级分离后。当完成上升段的任务后,一级火箭已处于高速飞行状态,需要通过改变姿态以便重新进入大气层,随后减速并修正落点。这次任务的流程显示,朱雀三号在分离之后依次完成了高空返回调整、再入点火减速、气动滑行控制、着陆点火减速及着陆支腿展开,最终依托着陆支腿安全着陆。

这一完整的回收过程得益于一整套为重复使用而设计的火箭系统。朱雀三号采用了单芯级两级串联的构型,全长66.1米,一二级动态直径为4.5米,整流罩直径达到5.2米,整体结构主要使用不锈钢材料,动力系统则全部采用液氧甲烷,一级火箭配备了9台天鹊-12A液氧甲烷发动机,推力范围可在40%至110%之间调节,同时还配备了返回控制系统、栅格舵和着陆支腿。尤其是火箭的多次启动和推力调节过程至关重要,既能在上升阶段提供足够的动力,也能在回收阶段迅速重新点火并精确控制下降速度和姿态;栅格舵则在大气层中进行气动控制,持续修正飞行路径,使火箭逐渐接近预定的着陆点。

朱雀三号的设计并不是对先前火箭的一种简单复制。根据研发团队的透露,此次任务对多个关键环节进行了优化,着陆动力系统减少了着陆点火发动机的数量,以简化系统的复杂度;箭上的自主安控系统新增了落点安控功能,并调整了返回控制策略;针对再入阶段复杂的力学与热环境,火箭也进行了防护设计的进一步优化。这些改进是蓝箭在过去两年多来持续推进回收试验的成果。2024年1月,朱雀三号首次完成了百米的垂直起降试验;同年9月,试验高度提升至10公里。在后续的试验中,火箭经历了包括上升、发动机关机、无动力滑行、空中二次点火及软着陆的完整过程,在飞行至约10公里的高度后成功返回,最终落地位置距离回收场中心仅有1.7米。

全流程的验证中,真正的挑战出现在2025年12月。朱雀三号首次执行了入轨发射任务,二级成功进入预定轨道,而一级虽然完成了返回过程中的大部分动作,却在最后着陆点火阶段发生了异常,未能成功软着陆。这次首次尝试,蓝箭虽将一级带回了着陆场附近,却在最后环节未能圆满完成。

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