专访朱雀三号总师回收验证关键技术细节首次对外披露

12月3日，由蓝箭航天研制的朱雀三号重复使用运载火箭成功首飞，二子级火箭顺利入轨，一子级火箭回收失败，这是国内首次对入轨级运载火箭尝试一子级回收。近日，总台央视记者独家专访了朱雀三号总设计师张晓东，首次对外披露了朱雀三号回收验证的关键技术细节。

12月3日中午12时，朱雀三号点火起飞，经过约133秒的飞行后，一子级火箭分离，并按计划开展垂直回收技术飞行验证。

朱雀三号重复使用火箭总设计师张晓东：我们在接近最高点的时候，栅格舵打开，然后再入，再是再入的三台发动机点火，这是从80公里到40公里，进行减速之后，进入大气段，这些在当时看，我认为还是比较完美的。

张晓东介绍，火箭一子级经历了可回收火箭最具挑战性的“超音速再入气动滑行阶段”。同时，火箭在再入点火段及气动滑行段均实现了对着陆场坪回收点的高精度制导控制。遗憾的是，火箭在距离地面几公里的位置、发动机最后一次点火时，出现了异常燃烧，火箭未能实现软着陆。

朱雀三号重复使用火箭总设计师张晓东：再次点火，我们采取了一个相对保守的设计方案，当时认为问题不大，但是问题还是出现在最后一个环节。

虽然没能成功实现软着陆，但张晓东告诉记者，朱雀三号这次的回收，验证了大量的火箭重复使用技术。通过飞行过程积累的数据，也为后续型号迭代改进打下了坚实基础，为我国实现火箭一子级回收探索了可行路径。

朱雀三号重复使用火箭总设计师张晓东：数据是非常重要的，我们知道了原来哪些地方留的余量过多了，哪些地方设计考虑的还不到位。这个是重复使用火箭的一个优势，这次飞完了之后，下次遥二遥三，我们继续要做重复使用的飞行，回来之后，除了进一步的丰富数据库，我们还可以实地看哪些地方被烧了，或者哪个地方设计考虑得太苛刻了，那我们去减重、去优化，来提高火箭的性能。

近距离探访朱雀三号运载火箭

朱雀三号虽然没能成功实现一级火箭的回收，但它的首飞任务顺利完成。朱雀三号实现了许多国内“首次”，比如首次九机并联液氧甲烷动力系统集成应用、首创不锈钢火箭箭体、首次入轨级重复使用运载火箭高精度返回飞行验证等等。那朱雀三号火箭长什么样呢？记者在它首飞前，进行了独家近距离探访。

总台央视记者崔霞：朱雀三号高度有66米、直径是4.5米，整个箭体采用的是不锈钢这个材料，它也是目前我们国家第一型可重复使用的运载火箭。

朱雀三号重复使用运载火箭总设计师张晓东：选择不锈钢是因为它比较适合大规模的生产加工，重复使用特性会比较好。塔架现在有90米高，将来这个火箭还会进一步加长，进一步提升运载能力，发动机将从80吨级拓展到100吨级，最终实现900吨的起飞推力。

火箭在下落时，需要打开着陆腿落在场坪上。着陆支腿上面，是边条翼，用来提供再入返回时的升力。上面4片舵，就是用来在大气再入滑行的时候，调整火箭姿态的栅格舵。

关于朱雀三号的运载能力，张晓东介绍，火箭目前这个状态，是中间过渡的一个版本，这个一次性使用的运力，大概是十三四吨，重复使用能达到10吨级，具体情况要看不同轨道。

朱雀三号：烧“天然气”的不锈钢火箭

朱雀三号的明显特征是采用了不锈钢箭体与液氧甲烷燃料，这一动力与结构组合在国内是首创，也为火箭的可重复使用奠定了基础。为什么要采用这样的组合呢？

走进蓝箭航天的总装测试厂房，朱雀三号巨大的箭体出现在眼前。它最引人注目的，是那身不锈钢的原色，这与我们印象中白色涂装的火箭截然不同。

选择不锈钢，是朱雀三号的第一个鲜明标签。

朱雀三号重复使用运载火箭总设计师张晓东：选择不锈钢，是它能够更结实耐用，经历反复的力热冲击的循环之后，还有具有很好的性能。

不锈钢在这方面具有天然优势，其强度高、耐热性好，卓越的结构寿命和较低的原材料成本，为火箭的多次使用和经济性提供了保障。

朱雀三号的第二个关键选择，就是燃料。朱雀三号选择了液氧甲烷。

朱雀三号重复使用运载火箭总设计师张晓东：甲烷就是咱们家里做饭的液化天然气。烧饭天然气阀门一关，基本看不到残留，因为它燃烧的产物就是二氧化碳和水。

甲烷成分单一，燃烧更为彻底、清洁。更重要的是，甲烷的冷却性能和点火特性更适合重复使用，容易点燃，这样就为实现返回过程中的多次可靠点火提供了先天优势。

朱雀三号重复使用运载火箭总设计师张晓东：从使用的便利性和它本身的物性特点，决定了甲烷是下一代重复使用运载火箭的首选推进剂。

为什么要研制重复使用火箭？

不仅是国内，国外也都把可重复使用火箭作为未来发展的主流，“十四五”初，国家航天局就组织开展了液氧甲烷重复使用运载火箭工程研制。那什么是重复使用火箭、为什么要研制它？

顾名思义，重复使用火箭就是相对于一次性使用火箭来说，完成预定发射任务后，可以全部或部分返回地球并安全着陆、经过检修维护与燃料加注可以再次执行发射任务的火箭。

与一次性使用火箭相比，重复使用火箭增加了四大类关键技术：落得准、接得稳、用不坏、修得快。近年来，我国低轨卫星互联网星座陆续开始建设，上万颗卫星的星座对火箭发射频率以及成本都提出了要求。

国际宇航联合会空间运输委员会主席杨宇光：巨型的低轨的互联网接入服务的星座，它要求我们具备将巨量的，每年成百甚至上千吨的质量送入轨道的能力，因此这就对我们降低发射成本提出了一个非常迫切的需求，这就是中国发展可回收可重复使用火箭的最重要的原动力。

重复使用火箭是未来太空探索的重要发展方向之一，要实现低成本、高效率等目标，需要克服许多技术难题。为加速打造性能优、成本低、高频次的重复使用运载火箭，“十四五”初，国家航天局组织开展液氧甲烷重复使用运载火箭工程研制，并首次吸纳蓝箭航天等商业航天企业作为总承研单位参与，创新研发支持模式，精心组织，推动我国重复使用运载火箭技术发展。经过几年的研制工作，火箭陆续进入“二级入轨、一级回收”的试验阶段。