央视网消息:8月19日7时35分,朱雀三号遥二运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空,火箭一子级按预定程序成功完成陆地回收,飞行任务取得圆满成功。本次任务是继7月10日长征十号乙运载火箭一子级海上网系成功回收后,我国首次成功实施重复使用运载火箭一子级着陆腿方式陆地可控回收,标志着我国重复使用火箭技术取得重大突破。 朱雀三号运载火箭是由国家航天局批复立项的新一代低成本、大运力、高频次、重复使用液氧甲烷运载火箭型号。该火箭箭体材料以不锈钢为主,全部采用液氧甲烷动力。火箭一子级装有栅格舵与着陆支腿,可在完成轨道发射后实施垂直回收与再利用。 朱雀三号“回家”的临门一脚 着陆腿亮出商业航天硬实力 让一枚火箭安全回家有多难?想象一下,从10层高楼扔下一支笔,都很难精准地垂直落地,冲上万米高空的火箭调头返航,再稳稳落地,每一步都是巨大的考验。朱雀三号火箭回收最后的“临门一脚”,全靠箭体下方几条看似纤细,却蕴含高科技的着陆腿。支撑起它的技术密码是什么? 这里是四川的一家航空装备企业,这是朱雀三号火箭的着陆腿。每组腿都分主腿和辅腿。主腿扛住落地瞬间上百吨的冲击,辅腿把箭身稳稳扶住。火箭回收的最后一步能不能站稳全靠它们。 这条展开可达7米多的着陆主腿,是朱雀三号实现安全回收的核心支撑。在火箭发射及飞行阶段,它必须紧贴箭体,抵御剧烈的气动与力学环境。而在降落触地瞬间,又要精准解锁展开,吸收上百吨的巨大能量。 着陆腿技术负责人骆欢介绍,整个主腿的设计灵感来源于飞机起落架的缓冲器。目前,整个着陆腿承受的冲击载荷大概是上百吨级,民航客机可能50到60吨。 将飞机起落架技术搬上运载火箭,最大的难题莫过于对极致轻量化的苛刻要求。传统的钢结构虽强,却会牺牲火箭的有效载荷。为此,研发团队在辅腿及连接部位采用了超高强度的轻型合金材料,将4套着陆腿的总重控制在4吨以内,使它“既轻又强”。 骆欢介绍,这个地方是连接主腿和辅腿的关节部位,在着陆瞬间承受上百吨载荷。采用3D打印钛合金设计结构,对于整个着陆腿重量会比普通钢材的设计重量降低20%到30%。目前,整个着陆腿的可复用次数是20次。 可复用,也就意味着航班化发射的可能,当火箭能够像飞机一样多次起降往返,更低的成本就成了商业化落地的关键。着陆腿系统目前约占火箭制造总成本的5%左右,是影响重复使用火箭经济性的核心部件之一。随着朱雀三号遥二回收成功,公司也加快了从单一零部件生产向全产业链服务的跨越,建成了涵盖设计、制造、实验到回收检修的全流程体系。 企业总工程师任元武表示,未来,按照每年准备50发火箭的产能布局,200条腿总体产能,每个月至少生产10到20条腿。预测在产品逐步成熟迭代之后,每年实现营收3到5亿元。 能否真正实现重复使用、再次出发,是火箭“飞回家”后面临的现实考验。此次火箭回收落地之后,将迅速开展拆解探伤与复用检修,为下半年的高频次飞行做足准备。 任元武表示,他们配合总体单位将着陆腿、主腿、辅腿从火箭上拆下来,运回生产现场。对它的辅腿一些组成零件进行探伤检查,对主腿进行拆装,检查密封件以及抗冲击的过程中零件有没有受损。另一方面,现在正在装配的遥四、遥五、遥六,希望在下半年尽快实现交付。 火箭回家“方向盘” 栅格舵技术大揭秘 朱雀三号遥二火箭实现精准落地,不只靠几条“腿”站得稳,还要归功于“方向盘”打得准。从地面到万米高空,这块航天级“方向盘”如何在极端环境下保证完好无损,实现重复使用? 朱雀三号从太空飞回地球,靠什么“扶稳身子”、找准落点?答案藏在江苏无锡这家民营企业的生产车间里。这片高2米、宽1.3米的零部件,名叫栅格舵。 企业负责人王勤瑞介绍,栅格舵通俗讲是可回收火箭返回阶段的空气方向盘。再入大气层的时候,它要面对超音速、跨音速气流冲击,剧烈气动加热。对材料、焊接、整体尺寸精度、结构疲劳强度都提出非常严苛的要求。 来自太空的考验是3年前企业面临的第一道难关。2023年,这家还在做特种金属加工的企业接到了一个航天级订单,为火箭制造返回舱的方向盘——栅格舵。在朱雀三号遥一任务中,这片栅格舵完整完成了展开、姿态调控、再入滑翔全流程,表现达标。而技术的迭代并未止步,研发团队结合飞行实测数据对结构细节和抗疲劳性能进行了多轮优化。 王勤瑞表示,这款火箭设计复用20次,要保障多次高温、高压交变环境下结构不发生变形、裂纹风险,这和一次性火箭部件制造逻辑完全不一样。 要把几百个焊点严丝合缝地连在一起,且不让薄壁结构在高温下“长歪”是技术上最大的“拦路虎”。 企业负责人刘彬介绍,栅格网格多、壁薄、焊缝巨大,最大的难点就是焊接变形控制。他们主要依靠专用的装配工装型架,优化多序焊接工艺,焊后整套应力处理,再配合后续精密加工,多轮无损检测,把整体尺寸控制在设计允许范围之内。 要确保这几百个焊点的精度万无一失,离不开一套近乎苛刻