前行之路素來不缺孤勇者,。2015年,，藍(lán)箭航天的創(chuàng)始人兼CEOO張昌武因?yàn)橐粋€“不能踩著前人的腳印把老路再走一遍”的念頭，一手將藍(lán)箭航天創(chuàng)立起來,。從朱雀二號遙二火箭成為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭,，到朱雀二號遙三運(yùn)載火箭搭載有效載荷并成功入軌，航天商業(yè)化這條路他一走就是近十年,。

不是沒有范本,，無論是SpaceXX獵鷹9還是重型獵鷹火箭，都已經(jīng)驗(yàn)證了航天商業(yè)化的可行性,，其核心就是降成本,。如今，張昌武和他實(shí)驗(yàn)室里的工程師正在與時間競速,，2025年他們要在“走出實(shí)驗(yàn)室的故事”里寫下新篇章——朱雀三號實(shí)現(xiàn)首飛,。

視線不斷落在可重復(fù)使用

“不能踩著前人的腳印把老路再走一遍,，要站在巨人的肩膀邁向高遠(yuǎn)?！?015年,，張昌武帶著這樣一個信念，開啟了他的尋夢之旅,。

在近十年的發(fā)展中,，藍(lán)箭航天的視線不斷落在可重復(fù)使用火箭上。開端總是艱難的,，歷經(jīng)八年時間,，2023年7月，朱雀二號遙二火箭成為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭,。但有了第一步,，后面的路就好走多了。2023年12月,，朱雀二號遙三運(yùn)載火箭又搭載有效載荷并成功入軌,。

“在我看來，中國商業(yè)航天發(fā)展有賴于領(lǐng)域內(nèi)實(shí)質(zhì)性的能力提升和技術(shù)突破,，對于運(yùn)載火箭來說,，就要能夠在原有航天能力的基礎(chǔ)上繼續(xù)探索無人區(qū)、填補(bǔ)空白建立領(lǐng)先,，并對標(biāo)世界一流,。”張昌武解釋道,。

今年1月,，《北京市加快商業(yè)航天創(chuàng)新發(fā)展行動方案（2024—2028年）》正式公布，其中提出,，力爭三年內(nèi)完成百公里級亞軌道火箭回收飛行驗(yàn)證,，五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用火箭入軌回收復(fù)飛，大幅度降低發(fā)射成本,。攻關(guān)可重復(fù)使用火箭,，無疑已成為北京接下來在商業(yè)航天發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)之一?？芍貜?fù)使用火箭是相對于“一次性運(yùn)載火箭”而言的概念,，指運(yùn)載器從地面起飛完成預(yù)定發(fā)射任務(wù)后，全部或部分返回并安全著陸,，經(jīng)過檢修維護(hù)與燃料加注,，可再次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。

在張昌武看來,，“尤其是大運(yùn)力可重復(fù)使用運(yùn)載火箭技術(shù),，必須在未來三年實(shí)現(xiàn)根本性的突破,，中國商業(yè)火箭發(fā)展的真實(shí)刻度應(yīng)該是跟可重復(fù)使用火箭的刻度對齊的”。

在富有前瞻性的判斷中,，藍(lán)箭航天不斷推進(jìn)可重復(fù)使用火箭的研發(fā)進(jìn)程,，定位為大型可復(fù)用液氧甲烷運(yùn)載火箭的朱雀三號已計(jì)劃于2025年首飛。據(jù)介紹,，朱雀三號一子級設(shè)計(jì)復(fù)用次數(shù)不少于20次。未來它的發(fā)射價格目標(biāo)是每公斤2萬元,，相比目前國內(nèi)民營火箭每公斤約8萬—11萬元的發(fā)射價格大幅降低,。

“此前制造火箭的材料主要是鋁合金，但鋁合金用于制造火箭貯箱,，需要加工去除大量的原材料,，材料利用率比較低。相比之下,，不銹鋼直接使用冷軋薄板進(jìn)行卷焊,，可以將材料利用率提升到80%以上，這樣箭上一公斤不銹鋼結(jié)構(gòu)的成本比箭上一公斤鋁合金結(jié)構(gòu)的成本要低兩個數(shù)量級,?！彼{(lán)箭航天技術(shù)戰(zhàn)略部負(fù)責(zé)人袁宇在接受采訪時這樣介紹。

袁宇表示,，同時,，高強(qiáng)度301不銹鋼，其抗拉強(qiáng)度和延伸率都是傳統(tǒng)鋁合金的2—3倍,。在低溫（液氧,、LNG、液氮,、液氫溫度）下,，材料的抗拉強(qiáng)度會顯著提升到2000MPa以上，且保留良好的韌性,。

性能還是產(chǎn)能?成本,！

從利用率到延伸率，不銹鋼的優(yōu)勢顯而易見,，但要讓不銹鋼代替鋁合金成為火箭材料,，免不了一番取舍。

朱雀三號可復(fù)用火箭型號副總設(shè)計(jì)師董鍇在接受北京商報記者采訪時表示,，使用不銹鋼也有代價,，即重量代價，“不銹鋼的密度約為鋁合金的3倍,，箭體太重會壓縮有效載荷,，能帶的燃料和貨物就少了”,。

發(fā)展可回收運(yùn)載火箭，其核心目的是降成本,。在國外,，SpaceX獵鷹9和重型獵鷹火箭已具備重復(fù)使用的能力，大幅降低發(fā)射成本,。根據(jù)SpaceX官網(wǎng)發(fā)布的信息,，“獵鷹9號”火箭單次發(fā)射成本約3000美元/千克，在此之前,，全球商業(yè)航天發(fā)射成本在1萬—2萬美元/千克,。

張昌武認(rèn)為，美國商業(yè)航天的發(fā)展歷程已經(jīng)驗(yàn)證了航天是可以商業(yè)化的,，是蘊(yùn)含著巨大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿Φ?，也是能夠促進(jìn)科技創(chuàng)新、科技突破的一大利器,。但在國內(nèi),，要實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用火箭的目標(biāo)，則還需要探索攻關(guān)新的材料,、結(jié)構(gòu)和控制方法等難題,。

在材料與結(jié)構(gòu)方面，藍(lán)箭航天將目光投向了不銹鋼,。據(jù)悉,，朱雀三號貯箱，即運(yùn)載火箭裝推進(jìn)劑和氧化劑的儲罐,，其結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)度不銹鋼材料,，發(fā)射成本相較一次性使用火箭可降低80%—90%。

在這樣的代價之下,，當(dāng)前階段,，藍(lán)箭航天仍舊選擇使用不銹鋼，核心的邏輯是“性能換產(chǎn)能”,，“犧牲了一部分在運(yùn)載方面的性能,，以換取成本低、制造簡單的優(yōu)勢”,。

“藍(lán)箭的發(fā)動機(jī)產(chǎn)能很高,，而貯箱等結(jié)構(gòu)使用鋁合金作為材料產(chǎn)能可能會受到供應(yīng)商限制。因此,，選擇不銹鋼這種廣泛應(yīng)用于民間的工藝和材料,，可以解決產(chǎn)能匹配問題，并大幅降低成本,?！倍|表示,。

而且，隨著可重復(fù)使用火箭的發(fā)展,，不銹鋼的優(yōu)勢也在逐步擴(kuò)大,。據(jù)董鍇介紹，由于重量代價的存在,，過去的一次性火箭中,，不銹鋼的優(yōu)勢還沒有那么大，但可回收火箭使結(jié)構(gòu)重量在整個運(yùn)載能力中所占比重降低,。當(dāng)前,，藍(lán)箭內(nèi)部也在努力減少重量代價，通過研究國內(nèi)外的材料和焊接工藝,，爭取讓使用在火箭上的不銹鋼更輕薄。

在董鍇看來,，不同的火箭單位會根據(jù)自身需求作出取舍,，一些單位可能會堅(jiān)持使用鋁合金，為追求性能而“不惜一切代價”,，而藍(lán)箭航天想確保的,，則是在有限資金內(nèi)進(jìn)行更多次的可回收科學(xué)實(shí)驗(yàn)，“對于資金有限的商業(yè)企業(yè)來說,，如何在有限的資金內(nèi)進(jìn)行更多次的實(shí)驗(yàn)是一個核心問題,。因此，我們愿意使用產(chǎn)能高,、成本低的材料來進(jìn)行工作”,。

從百米級到百公里級

“當(dāng)前，商業(yè)航天發(fā)展迎來了重大的窗口期和機(jī)遇期,，也決定這個階段行業(yè)和企業(yè)需要更加地冷靜和務(wù)實(shí),，需要更加地扎實(shí)和嚴(yán)格。應(yīng)該說國家從政策和資源層面對商業(yè)航天有了系統(tǒng)性的指引和保障,，接下來就需要企業(yè)做好自己交付成績,。”張昌武如是說,。

近年來,，藍(lán)箭航天便不斷給出亮眼的成績。通過研制朱雀二號,，藍(lán)箭航天已經(jīng)攻克了一次性使用中型液體運(yùn)載火箭技術(shù),；朱雀三號則將使其攻克部分重復(fù)使用技術(shù)這個大難關(guān)?！盎鸺夹g(shù)的發(fā)展沒有捷徑,，唯有踏踏實(shí)實(shí)地,、一步一個腳印地走，從百米級到公里級,，再到百公里級,。”袁宇表示,。

今年6月,，藍(lán)箭航天將實(shí)施朱雀三號一子級垂直起降回收試驗(yàn)的10公里級驗(yàn)證飛行?！斑@將是中國火箭回收技術(shù)的一個新高度,，屆時我們將成為行業(yè)內(nèi)第一個摸到10公里門檻的企業(yè)?！痹钫f,。

此外，董鍇指出,，從技術(shù)的角度來講,，對于可回收火箭來說，幾個關(guān)鍵步驟是必不可少的,，包括發(fā)動機(jī)調(diào)節(jié)控制算法和幾個特殊動作,。“在10公里飛行中,，將遇到這些動作：空中啟動,、柵格舵啟動的聯(lián)合控制展開，速度達(dá)到一定程度,，氣動控制,、聯(lián)合控制、二次啟動都是必不可少的動作,。對于藍(lán)箭來說,，在10公里飛行中完成這些關(guān)鍵動作后，下一步就是入軌,?！?/p>

對于在商業(yè)航天領(lǐng)域如何提升新質(zhì)生產(chǎn)力，張昌武表示,，科技創(chuàng)新是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要素,，商業(yè)航天同樣是以技術(shù)、模式創(chuàng)新引領(lǐng)的行業(yè),，本身就是一種新質(zhì)生產(chǎn)力,，是一種新產(chǎn)業(yè)、新能力、新可能,。

“新質(zhì)生產(chǎn)力,，首先是創(chuàng)新，對于運(yùn)載火箭來說,，要能夠在原有航天能力的基礎(chǔ)上繼續(xù)探索無人區(qū),、填補(bǔ)空白建立領(lǐng)先，并對標(biāo)世界一流,?！睆埐湔f。