近些年在航天领域中,火箭可回收技术是一个热门话题。
因为火箭是探索太空的一条最为便捷的路径,但这条路径的花费却极为昂贵,只是少数国家,少数科研领域能够享受到。
以空间荷载单位质量计算发射成本,想要将一公斤的物资发射到太空,普普通通都要在两万美元,高了话会上涨到五万美元。
那么猎鹰九号作为一款加入了可重复使用技术之后,将这个成本直接拉了下来,变成了两千美元一公斤到五千美元一公斤。
最重要的是,这还不是火箭可回收技术的极限,此项技术成熟之后它可将成本拉低到一公斤两百美元的地步。
再有就是大火箭的开发,目前近地轨道常态化的运输能力是二十吨级。
以星舰为例,星舰技术成熟之后,可以将这个运输能力翻十倍,也就是二百吨。
毫无疑问美国在此项领域是走在了世界的前列,而且目前来看,全世界也就只有美国,将此项技术应用到了实践中去了。
而其他国家,依然在使用传统的一次性火箭技术,向太空发射物资。
当然作为一项成功的案例,不管是星舰还是火箭可回收技术,都已经成为了各国相仿的对象。
不说其他国家,中国的火箭可回收项目,也在紧锣密鼓的推进中。
其中朱雀三号火箭,就是其中的佼佼者。
那么今天就来说说朱雀三号的火箭可回收技术。
朱雀火箭朱雀火箭是蓝箭航天手中的一款明星产品,需要说明的是蓝箭航天是中国最早进入到民营火箭领域的企业之一。
其中他们的产品朱雀一号是中国商业航天,在运载火箭领域中的首次尝试。
朱雀一号全长十九米,直径一米三五,起飞重量为二十七吨,起飞推力为四十五吨。
这点数据其实并不突出,而且在2018年十月二十七号的升空实验中,还没有成功。
整个飞行时间是四百零二秒,一级,二级火箭分离都很正常,以及整流罩分离都没有问题,甚至是三级点火都很正常,但在三级自旋时出了问题,没有达成第一宇宙速度,功败垂成。
但是在这一次尝试中,朱雀一号已经展示出了一定的水准。
首先是火箭的分离技术,整流罩技术这些关键技术都没有问题;
其次是,这次发射,验证了中国民营企业的运载火箭整条产业链已经被打通。
从能力、到供应、再到体系、最后的发射,都已经形成了一条完整的产业链。
那么以后的民营企业在该领域,只要努力,就是畅通的。
这个时候,猎鹰九号火箭的可重复使用技术成功了。
而蓝箭航天看中了,猎鹰九号液体火箭发动机的单次任务多次启动,以及在多次任务使用的性能。
于是蓝箭航天的朱雀二号项目启动了,而且这款火箭是一款中型液体运载火箭。
朱雀二号,全长近五十米,箭体直径三米三五,起飞重量是二百一十九吨、起飞推力更是达到了二百六十八吨。
各项数据远远超过了朱雀一号。
火箭一级使用的是四台天雀八十吨级液氧甲烷发动机,二级使用一台天雀八十吨级液氧甲烷发动机,以及一台十吨级游动液氧甲烷发动机。
在2023年朱雀二号发射成功。
其实朱雀二号首飞是失利的,相隔首飞过去了半年,才复飞成功。
当然在这件事中,值得高兴的是全球已经推出液氧甲烷火箭发动机的民营企业,全球就三家,其一中国的蓝箭航天;其二美国的太空探索技术公司;其三美国的蓝色起源。
但朱雀二号却是全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭。
在2023年的上半年,美国相对论空间公司的人族一号,以及美国的太空探索技术公司,也想挑战首枚成功入轨液氧甲烷火箭的记录,都是以失败告终的。
所以朱雀二号,在这方面完成了超越,也代表了中国航空领域的民营企业掌握了液氧甲烷发动机技术。
而中国的九州云箭、星际荣耀、宇航推进等等其他的民营航空企业,也开始了对液氧甲烷火箭,以及发动机的研发,据说成果都很好。
而蓝箭航天,接下来的目的就是朱雀三号,至于朱雀三号的目的就不用多说了,挑战的就是火箭可回收技术。
朱雀三号2024年一月十九号,蓝箭航天研发的朱雀三号VTVL—1(试验箭),在酒泉发射中心进行了点火升空实验。
整个实验的过程并不长只有短短的一分钟而已,至于高度也不高三百五十米的高度。
这次实验,仅仅是为了验证一部分火箭可回收技术。
最终收到的效果也很好,可以说是实验任务成功而又圆满。
相比于朱雀二号,朱雀三号VTVL—1的体积小了很多,直径和朱雀二号一样,三米三五,但长度却只有十八米三(与朱雀二号相比差了一半还多,比朱雀一号还矮一点)。
相比于前两代,朱雀三号VTVL—1有了回收支腿,支腿展开的直径达到了十一米六。
说到底朱雀三号VTVL—1,是朱雀三号技术积累的试验箭,所以数据差点很正常。
但朱雀三号VTVL—1起飞重量也不低,有五十多吨,最大起飞重量可以达到六十八吨,这数据要比朱雀一号大很多的。
其实朱雀三号VTVL—1是目前为止,中国起飞规模最大的垂直起降试验箭。
蓝箭航天对于朱雀三号实现可回收重复利用,抱着很大的希望。
所以朱雀三号VTVL—1这次成功,仅仅是朱雀三号三步走战略的首步,这一步是用来验证百米级飞行实验。
那么朱雀三号VTVL—1的就下一步,就是挑战十公里级的火箭可回收重复利用的关键性技术了。
于是在2024年九月十一号,朱雀三号VTVL—1在酒泉发射中心进行发射,而且发射成功。
当然十公里级的高度,依然不可以放在实践中推行。
所以再往下的试验就是七十公里级,这次实验如果成功的话,那么就表面中国基本上就已经掌握了,火箭可回收使用的各项关键性技术。
而这次实验将被放在明年。
目前世界上猎鹰九号是唯一可以大规模商用的可复用火箭,其一子级已经可以做到重复使用二十多次。
这种操作让猎鹰九号的发射成本拉低了很多,比如发射一颗低轨卫星成本为七十五万美元。
目前中国使用一次性火箭发射技术,发射一颗低轨卫星却要二百万美元。
差距很大。
不过当朱雀三号的可回收技术成功之后,这个差距就会缩小,而且朱雀三号一子级也可以做到重复使用二十次以上的程度。
中国计划要在2025年实现这一目标,在试验箭验证七十公里级可回收技术之后,同年完成。
从这个时间线上来看,朱雀系列的进步是大跨步的进步。
首先是朱雀一号在2018年的发射失败,然后以猎鹰九号作为对标,开发朱雀二号,在液氧甲烷发动机上寻找突破口,在首次失败之后,利用半年的时间将失败的原因修正,与2023年复射成功。
跟着在进入到2024年,先后两次发射朱雀三号试验箭VTVL—1,从而验证百米级可回收技术,十公里级可回收技术。
预计在明年,也就是2025年进行七十公里级可回收技术论证,并在这一年完成朱雀三号的首飞。
可以说朱雀系列火箭的研发是紧锣密鼓,一环套一环。
所以虽然美国目前依靠猎鹰九号,实现了可回收重复使用火箭技术,并成功的进行了实践。
中国作为这个领域的追随者,脚步并不慢。
到时中国将迎来低成本、高效率的太空运输时代,并伴随着空间科技的开发,中国的脚步必然会走到世界的前列。
总结:中国民营企业在火箭大推力研发也在紧锣密鼓的进行着。
比如天兵科技,研发的天龙三号运载火箭动力系统,试车的时候,一子级九台天火十二发动机同时点火,推力达到了中国航天最大推力试验的两倍。
如果天龙三号技术成熟,那么就会具备每年超过三十次的商业发射能力,也预示着大型液体运载火箭,将进入到批量化的全面提速。
天兵科技成立也就五年,但已经完成了十五轮的融资,累积获得资金达到了四十亿。
再有今年的三月十号,中国的星际荣耀自主研发的焦点二号发动机,已经累计完成了四次启动点火试车试验,而且全部圆满成功。
在今年的六月三十号,中国的首个行业航天发射场——海南商业航天发射场,进行了首次双工位合练,并具备了发射能力。
其实近些年来,中国的商业航空已经进入到了快车道,不说技术问题,就说市场规模。
从2019年到2023年,短短的四年来,中国的商业航天市场规模已经从之前的0.8万亿元,提升到了1.9万亿的级别。
2024年快要结束了,这一年的市场规模变的更大,增长速度变的更快,预计今年结束之后,市场规模会变成2.3万亿元。
中国可重复回收火箭技术研发进度太慢