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LandSpace 的 Zhuque-3 将中国可重复使用火箭技术新闻推向三路回收竞赛

LandSpace 于8月19日让 Zhuque-3 成功着陆。尽管在2025年末屡次失败,中国仍在40天内实现了两种助推器回收方式的成功验证。这一密集进展让可重复使用火箭从带有推测性质的技术新闻,转变为一场可量化成果的工程竞赛。

国有的 Long March 10B 此前已于7月10日将一级火箭回收到海上捕获网中。随后,Zhuque-3 通过发动机和可展开支腿,在中国西北一处预定场地着陆。尚未完成验证的路径是塔架捕获,即与 SpaceX 巨型 Starship 助推器相关的方法。

这一区别构成了核心张力。中国已证明能够通过两套不同系统回收轨道级助推器,但尚未证明任何回收级能够以经济方式再次飞行,也尚未证明塔架能够在一次轨道任务后捕获助推器。

Zhuque-3 填补了着陆支腿的空白

Zhuque-3 将一次失败的着陆尝试转化为中国首次在陆地上受控回收轨道助推器,改变了讨论方向。

Zhuque-3 Y2 于北京时间上午7时35分从东风商业航天创新试验区升空。它将 Honghu-03 卫星送入预定轨道,同时一级火箭独立返回。

起飞约137秒后,火箭完成级间分离。助推器调整姿态,通过再入点火减速,在空气动力控制下滑翔,并在近地面时完成另一次点火。

随后,四个着陆支腿在甘肃省民勤县一处指定场地支撑住飞行器。根据官方任务记录,一级火箭在发射约六分钟后完成回收。

这一过程之所以重要,是因为 Zhuque-3 已在2025年12月的首次飞行中进入轨道。然而,返回过程中的异常燃烧阻止了软着陆。另一款中国飞行器 Long March 12A 也在当月进入轨道,但在回收时失去了助推器。

LandSpace 在第二次尝试前调整了返回流程的多个环节。该公司减少了最终着陆阶段使用的发动机数量,加强了对再入载荷的防护,并加入了预测性落点控制。

助推器在最终制动阶段仅使用一台发动机。这简化了一项必须在数秒内让推力、姿态、剩余推进剂、风况和导航误差汇聚协调的操作。

Zhuque-3 长66.1米,箭体直径4.5米,整流罩直径5.2米。其主体结构采用不锈钢,一级配备九台可节流的 TQ-12A 甲烷发动机。

栅格舵在大气层再入后提供气动操控。反作用控制系统在气动舵面控制能力有限的区域管理姿态,发动机则在触地前消除速度。

这一架构与 SpaceX 通过 Falcon 9 确立的回收逻辑高度相似。两者的推进剂不同:Zhuque-3 使用液态甲烷和氧气,而 Falcon 9 使用精炼煤油和氧气。

这一区别很重要,但并未削弱此次成果。LandSpace 完成了一次轨道发射、部署了载荷、回收了一级火箭,并使飞行器保持直立。

Ars Technica 的独立报道指出,回收场地位于下程约390公里处。相较于直接返回发射场,这种下程回收轨迹能保留更多载荷能力。

LandSpace 表示,Zhuque-3 正从回收验证迈向运行复用验证。这一表述承认,助推器成功着陆与运营一套可重复使用运输系统之间仍有界限。

因此,这次着陆是一个起点,而非商业结论。回收的级段接下来必须经受检查、翻修、测试和再次飞行。

技术新闻如今聚焦三条回收路线

中国的可重复使用火箭计划不再遵循单一回收模板,因为三种相互竞争的架构正同时推进。

第一条路线使用海上捕获网。Long March 10B 于7月10日展示了这一方法,其一级火箭当时向南海一座平台下降。

该飞行器并不依赖着陆支腿支撑自身,而是由平台上的捕获系统接住下降中的级段,并吸收其剩余运动。

这种方式仍属于垂直回收。助推器仍必须完成再入导航、下降控制、发动机点火,并进入严格受限的捕获区域。

捕获网改变的是最终接触方式。它将部分着陆结构从火箭转移至回收平台,从而减少必须经历整个上升过程的硬件。

第二条路线是 Zhuque-3 使用的着陆支腿系统。助推器在发射时携带支撑硬件,在接近触地时将其展开,并在着陆后独立站立。

着陆支腿带来运行灵活性。合适的助推器可以在预先准备的着陆垫、海上船舶或其他足够稳定的表面着陆,而无需依赖塔架的活动臂。

但每一条支腿、铰链、执行器和连接点都会增加质量。这些硬件还必须承受上升过程中的振动、再入时的加热以及触地时的大载荷。

第三条路线是在飞行器抵达地面前用塔架将其捕获。大型机械臂跟踪下降中的助推器,与加固的捕获点对准,并吸收其剩余的垂直运动。

SpaceX 于2024年10月 Starship 第五次综合飞行期间,利用 Super Heavy 助推器展示了这种方法。这次捕获取消了助推器的传统着陆支腿,并将更多回收硬件部署在地面。

中国尚未完成等效的轨道级塔架捕获。多家国内公司已宣布相关计划或进行了部件级工作,但完整任务仍未得到验证。

DaHang Transition 已公开将其 Transition-1 火箭定位为采用塔架捕获。该年轻公司称,已完成其回收系统部分组件的静态测试和动态捕获试验。

另一家初创公司 Space Epoch 则表示,塔架捕获是其计划中的 AS-1 架构的一部分。公开报道的时间表显示,其首次轨道尝试将在2027年进行。

Galactic Energy 也曾讨论为更大的 Pallas-2 飞行器采用海上塔架捕获系统。这些项目的成熟度各不相同,已公布的时间表不应被视为已完成的能力。

这三种方案通过不同的硬件配置,解决同一个经济问题。使用支腿的助推器自行携带着陆结构;捕获网和塔架系统则将更多设备转移到回收场地。

这种转移能够减少飞行器质量,但也增加了对复杂地面基础设施的依赖,并将风险集中在必须支持反复抵达的设备上。

因此,最新的技术新闻并不只是中国复制了 Falcon 9。中国项目正在针对同样的质量、精度和周转限制,测试不同的解法。

真正的竞赛是回收与复用之争

安全停在地面的助推器具有工程价值,但只有成功复飞才能证明可重复使用火箭系统在经济上的成立。

发射服务商回收一级火箭时,并不会节省一次任务的全部成本。他们仍需要上面级、载荷硬件、推进剂、靶场服务、人工和地面运营。

燃料并非主要开支。新华社报道称,液氧和甲烷通常仅占发射成本的1%至3%。

一级火箭则占飞行器制造价值中更大的比例。同一报道估计,其贡献接近总发射成本的70%,尽管实际核算会因服务商而异。

只有当级段在下一次发射前所需工作有限时,回收才具有价值。如果飞行器需要大规模拆解、更换和测试,预期节省的成本很大一部分可能会被抵消。

LandSpace 必须检查 Zhuque-3 的发动机、贮箱、不锈钢结构、热防护、航电设备、栅格舵和着陆设备。工程师必须识别可见损伤,以及未直接显现的性能退化。

甲烷推进具备潜在的运行优势。与煤油相比,甲烷产生的富碳残留物可能更少,从而减少发动机及其辅助系统内的沉积。

但这一特性并不保证快速复用。涡轮泵、阀门、密封件、点火器、燃烧室和冷却通道仍会经历严苛的热循环和机械循环。

着陆本身也会消耗载荷能力。返回的助推器必须为再入、操控和最终制动预留推进剂,而不是在上升阶段耗尽这些推进剂。

下程回收可减少其中一部分损失,因为助推器无需反转其水平运动。但这也带来运输问题,因为级段会在远离发射点的位置着陆。

塔架捕获会带来另一组取舍。根据任务设计,移除着陆支腿可以增加有效质量,或提供更多推进剂余量。

但塔架必须在并不完美的条件下处理一枚大型运动飞行器。传感器、软件、机械臂、减震装置、结构支撑和应急程序都会成为任务关键要素。

DaHang Transition 董事长陈曙光对中国财经媒体 CLS 表示,塔架捕获可去除约六吨着陆结构。他还声称,其单次使用成本可远低于支腿系统。

这些数字尚未通过轨道运行得到独立验证。它们描述的是该公司的设计方案,而非基于重复飞行得出的经验证比较。

对意向订单和发射时间表也应保持同样谨慎。客户兴趣可以帮助为研发提供资金,但并不能证明可靠性、发射频率或可持续利润率。

SpaceX 提供了不可避免的基准,因为 Falcon 9 已在众多任务中累积了多次复飞。其优势并非仅来自着陆。

关键系统包括助推器检查、翻修规范、发射场可用性、回收物流、生产、任务规划以及庞大的载荷任务清单。复用依赖于整条链路。

中国最新的成果确立了回收能力,但尚未表明中国运营商能否匹配这条链路,或以类似经济性构建另一条不同的链路。

塔架捕获以地面风险换取飞行器质量

塔架路线针对的是一项真实的质量惩罚,但它要求更严密的协调,也使回收点需要投入更多基础设施。

返回中的火箭并非在空白示意图中运动的刚性点。它是一台高大的飞行器,会受到风、发动机瞬态、推进剂流动、传感器不确定性和结构振动的影响。

着陆支腿为飞行器提供了物理容差区。其支撑范围扩大了底部基座,而单个支腿可以吸收触地时机和表面对齐的一部分变化。

捕获塔则以一个移动目标取代这一支撑范围。其机械臂必须识别飞行器、跟踪其运动,并与预定承载特征接合,同时避免损坏贮箱或发动机。

火箭仍然承担着大部分艰巨工作。它必须以正确的高度、速度、姿态、横向位置和时机抵达塔架。

机械臂提供最后的修正和支撑功能。它们无法挽救一枚远远偏离预定捕获包线抵达的助推器。

将设备部署在地面上简化了系统的一部分。地面机械可以比每次发射都要随火箭携带的硬件更大、更重,也更易于维护。

但同样的选择也会使网络设计变得复杂。使用固定塔架的机队需要捕获场地与其飞行轨迹、安全规定、天气限制和目标载荷性能相匹配。

海上捕获可以扩大可达轨迹的范围,但同时也带来平台运动、腐蚀、海况、运输时间和海事作业等问题。

陆地塔架可避免海洋环境的影响,但可能需要执行返回发射场机动。这种机动会消耗推进剂,并可能降低可送入轨道的有效载荷。

中国的拦网回收提供了一条颇具吸引力的中间路线。与塔架捕获一样,它将最终支撑硬件从火箭上移除,但拦网可以部署在海上平台上。

不过,7 月的任务仍只是一个数据点。工程师需要反复回收,才能了解拦网磨损、飞行器载荷、平台表现以及允许的抵达误差范围。

带着陆腿的朱雀三号路线通过 Falcon 9 已有更明确的运营先例。但它也带来已知的质量代价,并且每次着陆后都需要检查硬件。

塔架路线承诺降低随箭携带的质量,但其基础设施尚未在中国完成一次轨道级捕获。因此,它是国内最具雄心、也最缺乏验证的选择。

SpaceX 的 Super Heavy 经验表明,捕获在技术上是可行的。但这并不能自动证明同一架构适合更小型的火箭、不同的发动机或中国的发射地理条件。

较小型飞行器可能会带来不同的结构和控制要求。其预期发射频率也可能过低,难以证明建设昂贵专用塔架的合理性。

因此,核心问题并非机械臂看起来是否更先进,而是移除飞行硬件所带来的节省,是否大于塔架的建设、维护和运营成本。

这种比较需要真实任务来完成。部件测试和仿真可以缩小不确定性,但无法复现所有气动、热、软件和时序之间的相互作用。

目前,中国的塔架捕获开发者正与一种已经可用的国内替代方案竞争。朱雀三号的着陆意味着,他们必须展示可量化的优势,而不只是另一种回收奇观。

中国发射服务商如今面临运营考验

压力已从证明可控下降是否可行,转向证明回收硬件能否提升发射可用性并降低成本。

蓝箭航天面临最直接的考验,因为它拥有一枚已回收的轨道级助推器。该公司计划在条件允许后尽快检查并复飞这一子级。

一次复飞将完成最低限度的技术闭环:发射、回收、检查、整备,再次发射。每一步都可能暴露完好着陆本身无法揭示的缺陷。

检查周期将很有参考价值。较短的间隔意味着工程师发现的磨损可控,并且围绕高优先级部件设计了便捷的检修通道。

较长的间隔并不必然意味着失败。早期飞行器通常会接受异常深入的检查,因为团队需要先获取数据,才能减少未来的检查要求。

更重要的是被更换部件的数量。一枚仅依靠幸存贮箱重建的助推器,与重复使用发动机、航电、结构和着陆硬件的助推器,在运营层面截然不同。

有效载荷性能也必须保持竞争力。如果为回收预留的推进剂或回收设备使有效载荷大幅下降,以至于需要增加发射次数,那么回收的价值就很有限。

中国国有开发机构面临着不同的压力。长征十号乙通过海上拦网实现了中国首次成功的轨道级助推器回收。

该项目如今需要在不同条件下重复验证。一次经过谨慎限定的测试无法证明调度可靠性或可接受的天气限制。

提出塔架捕获方案的商业初创企业承受着最强的比较压力。在朱雀三号着陆之前,它们可以将自身架构描述为国内回收方案中缺失的答案。

如今,它们必须将承诺的质量节省,与一枚已经完成轨道任务并成功着陆的带腿飞行器进行比较。

星际荣耀和大航跃迁也面临进度风险。两家公司都很年轻,同时推进推进系统、贮箱、航电、飞行软件、地面设备以及回收集成。

每个子系统都可能独立正常工作,但完整任务仍可能失败。轨道级塔架捕获要求所有系统在同一个狭窄的回收窗口内正确运行。

卫星运营商带来了额外压力。星座部署更青睐能够提供可预测的发射排期、标准化集成以及合适轨道可达性的发射服务商。

可重复使用硬件只有在能够迅速重新投入使用时,才能支撑这一市场。一枚回收后的助推器若需等待数月分析,并不会立即提高年度发射能力。

区域政策正在强化需求侧。上海已呼吁发展可重复使用商业运载火箭,并加快千帆宽带星座的部署。

据报道,江苏的商业航天规划目标是实现每年 80 枚火箭的制造能力。但生产目标不同于完成发射,后者取决于发射场、有效载荷和任务准备情况。

这些政策解释了多种回收路线背后的紧迫性。卫星制造速度可能超过发射能力,导致已完成的航天器排队等待搭乘。

然而,政策支持无法消除工程瓶颈。可重复使用发射系统通过飞行历史、透明结果和可预测的周转周期积累可信度。

因此,关注科技新闻的读者应区分三个里程碑。回收证明导航和着陆能力。复飞证明实体重复使用能力。常规发射频率检验商业模式。

中国如今已通过拦网和着陆腿两种方式跨过第一道门槛。后两道门槛仍有待突破。

朱雀三号着陆后值得关注的事项

三个信号将表明,中国的回收行动究竟是在形成可重复使用发射产业,还是仍停留在一系列成功演示之中。

第一个信号是朱雀三号助推器复飞。蓝箭航天表示,回收的子级将在执行下一次任务前经历检查和维护。

关键证据将包括复飞日期、更换硬件的数量,以及该子级是否搭载运营载荷。成功的第二次发射所验证的,不只是又一次新助推器着陆。

它将表明,贮箱、发动机、航电、热系统和结构在上升与返回后仍保有可接受的寿命。它还将为后续维护规划提供数据。

检查失败或长期延迟将削弱近期低成本运营的说法。它不会抹去 8 月的回收成果,但会暴露回收与重复使用之间的距离。

第二个信号是在不同任务条件下再进行一次中国拦网回收。长征十号乙在 7 月的成功已证明该方法具有可行性。

后续任务应测试拦网能否适应风况、抵达位置、飞行器质量和平台运动的正常变化。重复成功将强化海上基础设施的合理性。

运营方还必须展示捕获之后会发生什么。拆卸、固定、运输、检查并让子级重返服役,都是运营系统的一部分。

第二次成功捕获将使拦网路线不再只是一次孤立的国家级里程碑。长期沉寂则会留下有关损伤、物流或任务特定限制的疑问。

第三个信号是一次完整规模的中国塔架捕获尝试。大航跃迁、星际荣耀及其他开发者均已宣布相关项目,但公开时间表仍只是开发目标。

首次严肃尝试应以其飞行剖面而非名称来评判。低空演示器可以验证控制和捕获机制,却无需测试轨道再入。

轨道级尝试将整合热防护、远程导航、发动机再点火、气动转向、末端制导和塔架响应。这才是重要的比较。

成功将使中国拥有经验证的拦网、着陆腿和塔架回收案例。它将形成罕见的国内架构竞争,而非单一由国家选定的路线。

失败也仍会产生有价值的工程数据,正如朱雀三号 12 月坠毁所带来的经验一样。不过,它将推迟有关塔架捕获已完善中国可重复使用火箭工具箱的说法。

还有一个更广泛的标杆。正如美联社在朱雀三号任务后指出的那样,SpaceX 和 Blue Origin 自 2015 年起便开始回收轨道级助推器。

中国近期的节奏值得注意,因为其首次海上回收与首次陆地着陆仅相隔 40 天。经验仍是通过一次次任务积累,而非通过一个个里程碑积累。

决定性证据将比捕获视频更具重复性、也更不具戏剧性。它将体现在周转间隔、成功复飞、部件寿命、发射频率和客户任务中。

这正是这则科技新闻背后的真正变化。中国不再将助推器回收视作遥远的单一目标,而是开始测试相互竞争的实现方案。

着陆腿路线如今已有轨道级成功案例。拦网路线已有海上成功案例。塔架捕获仍是显眼的缺失环节,但它并非最终的商业考验。

更艰难的最终考验在于,是否有任何路线能够以更少的制造投入、可接受的有效载荷代价和可控的地面运营,提供可靠发射。

首先关注已回收的朱雀三号子级。接着关注重复的拦网任务,以及可信的轨道级塔架捕获尝试。

这三起事件将揭示,中国究竟是在建设可重复使用火箭,还是仅仅越来越擅长将实验性助推器带回地面。

 
 

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