作为被寄予厚望的国家队,长征十二号甲同样回收失败,而且相比于月初的朱雀三号,长征十二号甲的残骸坠毁位置直接距离着陆场2公里。

一月2次惨败,这垂直回收环节,简直成了咱中国可复用火箭的噩梦。

这条路确实不好走。搞可复用火箭,几乎等于把过去造火箭的逻辑全推翻了。最近两次失败都出在最后的垂直回收阶段,这其实挺正常的。因为从轨道上回来并且精准着陆,是整个流程里最难的一步。就说12月初的朱雀三号吧,失败就出在最后几公里--发动机最后一次点火都用了比较保守的设计方案,结果偏偏碰上燃烧异常,导致软着陆没成功。

我给大家讲一下,这东西的难度究竟在哪里?

回收火箭第一级,最难的就是从轨道上"杀回来"并且立住。这个过程大概分三步:第一步是调头,把姿态转过来;第二步是减速,发动机再次点火,把速度降下去;第三步是着陆悬停,发动机得第三次点火,把火箭姿势调成尾巴朝下、头朝上,同时给出一个反推力,让它在触地那一刻速度和加速度都降到零。

这整个过程里,火箭既要扛住几千度的高温,又要承受巨大的结构载荷。姿态稍微歪一点点,可能瞬间就散架了。而且箭体越细长,就越难控制姿态,想让它垂直精准落在指定地点,难度更是翻倍。

为了实现回收,火箭第一级得在超高速下做高难度动作:用栅格舵和姿态小喷管(RCS)在高空空气稀薄的地方拼命调整平衡。那时候气动效率很低,箭体重心又高,飞控算法必须在毫秒之间处理所有数据,应对如流,指挥这个几十米高、正以几倍音速往下掉的大家伙完成一次自主"降落"。

发动机也得换思路。传统火箭发动机是为极限推力优化的,点火之后一直全力工作直到燃料烧完。而可复用发动机得像飞机发动机那样能反复用,而且每次回收后的维修成本和时间都必须压得很低。它得能"收放自如":推力要可调节,还要能多次点火。另外,为了减速回收,火箭还得额外多带不少燃料,飞行过程中燃料不断消耗,箭体重心变化很大,发动机必须精准控制不同阶段的推力大小。

这也是为什么长征十二号甲没有用传统的液氧煤油发动机,而是选择了七台九州云箭的"龙云LY70"液氧甲烷发动机。

其实不光咱们难,全世界都一样。SpaceX 的猎鹰9号在2015年第一次成功回收之前,至少炸过四次。他们那个更大的星舰系统,到2025年第九次试飞了,超重助推器返回时照样炸成碎片。马斯克自己也承认,实现"完全且快速地可重复使用"是目前最硬的工程难题。放眼全球,现在能稳定搞定轨道级火箭回收复用的,仍然只有 SpaceX 这一家。蓝色起源的新谢泼德火箭虽然也能回收,但它只是亚轨道飞行,上去就下来,难度根本不在一个级别。

那为啥中国航天非要死磕可复用火箭?

最主要的原因就是钱。送一公斤东西上天,没个1万美元下不来,贵就贵在火箭这大家伙是一次性的。你看SpaceX的猎鹰9号,造一个5000万,但燃料费用才20万。如果能反复用,单次发射成本能压到3000美元/公斤,这账谁都会算。

除了成本,时间也是大问题。传统火箭发射,光准备就要至少两个月,还得严格卡着发射窗口,几乎就是"看天吃饭"。可复用火箭不一样,回来之后检查检修一下,很快就能再次上天。这样一来,火箭的使用率、发射频率和灵活性能大幅提升,快速进入太空的能力也就强了。以后要是想大规模探索甚至开发太空,可复用技术是绕不开的路,没得选。

所以,咱们也用不着气馁。在可复用火箭这个领域,我们仍然是学习者,这没什么不好意思的。根据我国2035年的火箭型谱规划,不管以后是哪家单位造、用哪种动力,可重复使用都是新一代火箭的"标配"。而且现在不止国家队在发力,民营航天公司也铆足了劲往前冲。一旦我们真正突破了可复用技术,再叠加上中国制造一贯的成本优势,未来在全球商业航天市场上,咱们的竞争力会完全不一样。这条路难是难,但必须走,也值得走。