中国朱雀三号火箭,如何在箭体技术上实现对美国SpaceX星舰的超越?
酒泉戈壁深处,一枚银色火箭巍然屹立,不锈钢箭体在阳光下熠熠生辉,中国可回收火箭技术迎来里程碑时刻。
北京时间2025年9月11日,在中国酒泉卫星发射中心,朱雀三号VTVL-1试验箭成功完成十公里级垂直起降返回飞行试验-1。这枚采用不锈钢箭体结构的火箭,精准着陆在回收场坪中心位置1.7米处,实现了中国在可回收火箭技术上的重大突破。
几乎同时,大洋彼岸的SpaceX公司也在加紧推进其星舰(Starship)计划的试飞。这两款均采用不锈钢箭体设计的火箭,正成为全球商业航天领域的新焦点。
01 箭体技术:殊途同归的材料选择
朱雀三号与SpaceX星舰在箭体材料选择上展现出惊人相似,均摒弃了航天领域传统的碳纤维复合材料,转向不锈钢材质。
朱雀三号作为中国首款不锈钢液体运载火箭,箭体直径4.5米,整流罩直径5.2米,全箭总长76.6米-1。
SpaceX星舰全箭直径达9米,高约121米,箭体材料主要采用不锈钢-2。
不锈钢在太空超低温到重返大气层的高温状态下,其可用强度与质量比优于碳纤维和钛合金等传统航天材料-10。
不锈钢箭体能够更好地承受重复使用过程中的热循环应力,为火箭回收复用提供了理想基础。
02 动力系统:液氧甲烷的技术路线
在动力系统上,朱雀三号和星舰均选择了液氧甲烷发动机技术路线,这是全球商业航天领域的新趋势。
朱雀三号采用蓝箭航天自主研制的天鹊系列液氧甲烷发动机-1。其起飞推力约900吨,一次性使用任务的低轨运载能力可达21.3吨,航区回收任务为18.3吨-1。
2025年6月,朱雀三号成功完成我国首次九机并联地面热试车试验,验证了9台天鹊-12A系列液氧甲烷发动机并联工作的集成性能-4。
星舰一级使用了33台海平面推力230吨的“猛禽”液氧甲烷发动机,二级则使用了3台海平面版发动机和3台真空版发动机-2。
猛禽发动机是人类首款实用化的全流量分级燃烧循环发动机-2。
03 回收技术:各显神通的垂直着陆
回收技术是实现火箭可重复使用的关键,朱雀三号和星舰在这一领域展现出不同的技术路径。
朱雀三号在2025年9月的试验中,验证了垂直起降返回火箭空中二次点火技术-1。
试验箭空中飞行总时间为200.7秒,经历“上升-发动机关机-无动力滑行-发动机空中二次起动-软着陆”过程-1。
星舰飞船级采用了独特的回收方案。当从轨道返回时,星舰以60倾斜的姿态及25倍音速的超高速度“躺着”进入大气层-10。
星舰还尝试了高风险的塔架接力捕获回收方式,利用发射塔的两根捕获臂作为“筷子”对超重型助推器进行回收-10。
04 复用设计:务实与宏大的目标对比
在复用设计上,朱雀三号展现出更加务实和近期可实现的特点,而星舰则着眼于更远期的星际殖民目标。
朱雀三号一子级设计复用次数不少于20次,计划于2025年实施首飞,2026年实现一子级回收复用-1。
这款火箭可支持卫星互联网组网高密度发射、大型通信卫星地球同步转移轨道发射以及飞船发射任务需求-1。
星舰设计为完全可重复使用运载器,其火箭级与飞船级均可回收-10。
按照计划,星舰能够搭载100人前往火星,为建立火星殖民地奠定基础-10。
05 市场定位:差异化的发展路径
朱雀三号和星舰在市场定位上展现出明显差异,反映了中美商业航天不同的发展阶段和市场环境。
朱雀三号的目标更务实,直接对标猎鹰9号,想把发射成本压到每公斤两万元以内-3。
这个数字远低于现在国内发射成本普遍在五万到十万之间的水平-3。
星舰在两级全回收状态下的近地轨道运力不低于150吨,一次性发射状态运力高达250吨-2。
如果其成功投入使用,将是人类历史上运力最大的火箭-2。
朱雀三号瞄准的是国内卫星互联网组网等高密度发射需求,而星舰则着眼于月球基地、火星殖民等更远大的目标。
朱雀三号总指挥戴政透露,他们在今年下半年会进行三次飞行试验,实现中国首款可回收火箭的垂直着陆-4。而SpaceX的星舰,也在加速其试飞进程,从第二次试飞到第十一次试飞,不断迭代改进。
两款火箭的不同路径,体现了中美航天领域不同的发展思路。一位行业观察家指出,朱雀三号的成功将让中国商业发射成本降低70%以上,卫星互联网、太空旅游这些生意才能真正实现-3。
不锈钢箭体在戈壁的阳光下闪耀,不仅反材料科学的光芒,更映人类探索太空的共同梦想。
#航天强国开启征程:商业航天迎黄金时代# $卫星互联网(BK0921)$
