中国商业航天，从数万米高空精准踩刹车的铁疙瘩技术突破——降本复用的最后一公里挑战

中国商业航天正努力实现“降本复用”的最后一公里，通过让“铁疙瘩”从数万米高空精准“踩刹车”，即实现再入大气层的技术突破。这一成就的背后是朱雀等企业的接力发展，同行也在排队跟进。这一进展对于中国商业航天的发展具有重要意义，将推动其进一步降低成本、提高效率，为未来的太空探索打下坚实基础。

12月3日，蓝箭航天备受瞩目的朱雀三号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区升空，火箭二级进入预定轨道，但火箭一子级在着陆段点火后出现异常，未实现在回收场坪的软着陆，残骸着陆于回收场坪边缘，回收试验失败，具体原因正在进一步排查中。

这是中国商业航天首次同时开展“入轨+回收”飞行任务。

今年10月，马斯克曾在社交媒体点评包括朱雀三号在内的多款国产可复用火箭，称这些火箭在猎鹰9号架构中加入了星舰的一些特性，例如使用不锈钢和甲烷氧化物，这将使其能够击败猎鹰9号。将朱雀三号对标自家“拳头产品”，马斯克的一番评价引起市场广泛讨论。

全国空间探测技术首席科学传播专家、中国空间科学传播专家工作室首席科学传播专家庞之浩表示，朱雀三号首飞虽未实现“双圆满”，但已展现出中国民营航天的技术底气与攻坚克难的韧劲，这场“虽败犹荣”的尝试，正加速推动我国迈入可重复使用火箭时代。

朱雀三号迎首飞大考 相比“先驱”有哪些突破？

朱雀三号被置于聚光灯下，与其开展国内首次火箭回收任务紧密相关。

2015年底，SpaceX猎鹰9号运载火箭首次实现一子级陆上回收，迈出火箭重复使用的第一步；2017年3月，一枚翻新过的“二手”猎鹰9号成功发射，再次实现火箭一子级回收，为改写全球航天运输格局吹响号角。

与“先驱”猎鹰9号相比，朱雀三号实现多重突破。国际航天专家雨广向《每日经济新闻》记者表示，朱雀三号是世界上第一型采用“液氧甲烷组合推进剂+不锈钢箭体”并成功入轨的火箭，“对我们的意义非常大”。

值得一提的是，猎鹰9号火箭采用铝合金复用体系与液氧煤油推进剂，SpaceX另一款在研火箭“星舰”虽然和朱雀三号一样，走的是“不锈钢+液氧甲烷”路线，但并未进行入轨发射。

其中，在推进剂的选择上，煤油相比甲烷成分更加复杂，易因燃烧不完全产生积炭，堵塞在发动机的管路与燃烧室里，增加发动机维护难度。通过使用液氧甲烷推进剂，回收到再次发射之间环节的成本将更低。

而在箭体材料方面，不锈钢的优势不仅在于价格低廉、供应充足，其耐高温性能也高于铝合金。铝合金为防止高温需要涂隔热层，在返回过程中隔热层会被烧蚀，重复使用需重新涂刷隔热层，因此，维护周期更长、成本更高，而不锈钢箭体在返回过程中可以耐受住与大气摩擦产生的热量，更适合重复使用。

朱雀三号发射现场 图片来源：蓝箭航天供图

此外，朱雀三号箭体直径达到4.5米，比猎鹰9号直径3.7米的箭体更大、更粗。雨广解释称，大直径的箭体可以安装更多的发动机，实现更大的起飞推力，同时，在质量相同的前提下，火箭直径越大、长度更短，从而长细比变小，刚度更高，对飞行也更有利。

“过去在酒泉等内陆发射场，由于铁路和隧道的尺寸限制，箭体直径只能做到3.35米，现在这款4.5米箭体通过公路运输，趟出的这条路，对内陆发射场发射更大直径箭体的火箭非常有好处。”雨广补充道。

针对本次任务的实施情况，蓝箭航天发文总结了五方面突破：

在国内首次实现全新总体布局的重复使用液氧甲烷运载火箭入轨飞行；

在国内首次实现九机并联液氧甲烷动力系统的集成应用；

在国内首创全新的高强度不锈钢/高性能激光焊接贮箱制造材料和工艺体系；

在国内首次实现入轨级重复使用运载火箭高精度返回导航、制导与控制技术的飞行验证；

在国内首次实现重复使用运载火箭混合冗余分布式综合电子集成设计与应用。

初战回收折戟 火箭可复用到底有多难？

围绕朱雀三号此次飞行任务，庞之浩向《每日经济新闻》记者评价道：朱雀三号首飞是“喜忧参半却意义深远”的突破。

“二级精准入轨验证了750吨推力动力系统、不锈钢箭体等核心技术的可靠性，完成了商业航天关键使命，已是重大里程碑。”庞之浩表示，回收失利虽留有遗憾，但并非无用功——它完整走完了分离、姿态调整、发动机点火减速等流程，收集的高空风场、推力调节等数据将为后续改进提供关键依据，堪比“探路试错”的宝贵实践。

朱雀三号发射现场 图片来源：蓝箭航天供图

截至目前，全球实现轨道级火箭发射并回收的商业航天公司只有两家。除了SpaceX，不久前的11月13日，美国蓝色起源公司发射“新格伦”运载火箭并成功回收火箭第一级，揽下“全球第二”的名号。但无论是SpaceX还是蓝色起源，首战均宣告失败。

而在本次任务之前，朱雀三号已通过多项阶段性试验。

2024年1月，朱雀三号VTVL-1试验箭完成首次大型垂直起降飞行试验；

2024年9月，完成十公里级垂直起降返回飞行试验；

2025年6月，朱雀三号完成一级动力系统试车；

2025年10月，朱雀三号遥一运载火箭完成首飞任务的第一阶段工作——加注合练及静态点火试验。

此次朱雀三号尝试轨道级火箭一子级回收着陆失败，进一步展现出火箭回收技术的复杂与残酷，这“最后一公里”究竟有多难？

庞之浩指出，垂直回收堪称航天领域的“顶级难题”：相当于让“无翼铁疙瘩”从数万米高空精准“踩刹车”落地，需攻克发动机毫秒级推力调节、极端环境下姿态控制、着陆腿同步展开等多重难关，任何环节偏差都可能导致失败。就连SpaceX猎鹰9号也曾历经4次失利，足见其技术门槛之高。

雨广也强调了火箭回收的难度。与发射阶段不同，火箭降落时，发动机入口会遭遇强烈且不稳定的气流冲击，形成极为复杂的点火工况，而此种状态在地面试验中难以被完全模拟。同时，火箭再入大气层时，会受到包括复杂气流在内的多种扰动，这些因素会显著影响箭体姿态和落点精度。此外，执行机构的动作误差、测量装置的数据误差等“五花八门”的不确定因素相互叠加，对制导系统的实时响应与容错能力也构成了严峻考验。

据蓝箭航天朱雀三号总指挥戴政介绍，在回收过程中，朱雀三号的多台发动机构成了一个精密的推力调节系统，要在空中实现多次点火，并且通过深度推力调节差动控制共同实现减速、姿态调整和精准平移。其最大难点在于极端不稳定环境下的协同控制，再入阶段的跨音速颤振、着陆前的地面效应扰动，都要求发动机能在毫秒级内实时响应，保持箭体稳定。这不仅是对控制算法的挑战，更是对发动机本身节流能力和可靠性的极致考验。

朱雀三号遥一运载火箭飞行试验任务时序图 图片来源：蓝箭航天供图

瞄准成本可控 单公斤发射成本有望降至2万元

蓝箭航天相关负责人表示，从全球市场来看，可重复使用运载火箭正成为航天产业的一项“通用技术能力”，SpaceX的猎鹰9号从最初设计阶段就围绕复用展开，这让它在过去十年率先验证了一个核心命题：复用不是试验，而是可以持续改变成本结构的工程体系。

这一经验正在影响全球产业格局。

在猎鹰9号实现复用之前，将1公斤载荷送入太空的成本约为一两万美元，通过重复使用助推器将大幅降低航天飞行的成本。据媒体报道，猎鹰9号发射成本已降至每公斤2000美元左右。凭借可复用火箭技术，SpaceX 2023年独占全球86%入轨质量，2024年该占比攀升至90%。

商业航天正以前所未有的速度和广度重塑航天生态，一个更开放、更繁荣的“大航天时代”轮廓愈发清晰。

当前，国内多个庞大的低轨卫星星座面临迫切组网需求，如国网星座与千帆星座均规划部署上万颗卫星。

根据公开资料，2025年7月，千帆星座运营主体上海垣信卫星科技有限公司发布运载火箭发射服务采购项目招标公告，拟采购7次运载火箭发射服务，发射卫星94颗，招标金额达到13.36亿元。由此估算，未来数万颗卫星发射将带来十分可观的订单规模，而这也对运载火箭的总运力提出严峻挑战。

在此背景下，能以更高效率、更低成本发射卫星的可重复使用运载火箭由此成为行业的重头戏。

朱雀三号的目标是把每公斤的发射费用降到2万元以下。蓝箭航天董秘张宇蛟表示，这将赋予中国商业航天显著的国际价格竞争力，但是价格优势只是入场券，客户同样看重可靠性、履约保障和服务体验。

朱雀三号发射现场 图片来源：蓝箭航天供图

蓝箭航天相关负责人表示，在卫星发射市场上，成本、履约周期、可靠性是关键的三项指标，它们也被视作“不可能兼顾的三角”，但我国卫星互联网部署对三个方面都提出了更高要求。

近期，国家航天局设立商业航天司，标志着我国商业航天产业迎来专职监管机构。

结合刚刚印发的《国家航天局推进商业航天高质量安全发展行动计划（2025—2027年）》，中国电子信息产业发展研究院商业航天研究中心执行副主任杨柯巍认为，至少有两方面积极影响：一是给企业提供一个相对明确的“三年政策窗口期”，有助于稳定企业对政策、节奏和安全要求的预期，支持企业按中长期逻辑去布局星座、运力和应用；二是通过专职机构提升“系统效率”，在产业链、供应链和监管链条尚不完全稳定高效的情况下，把原本分散在多部门的部分职能尽量拉到同一张桌子上，有利于减少重复建设、优化供应链协同，也有利于在统一标准和高水平安全约束下避免无序竞争。

杨柯巍向《每日经济新闻》记者表示，从产业演化看，我国商业航天整体仍处于从“航天商业化”向真正的“商业航天”过渡的阶段，产业稳定性和盈利性还在磨合期。

蓝箭航天相关负责人认为，商业航天未来的发展趋势会越来越集中，因为这个行业其实对价格很敏感，所以如果有企业率先在价格上实现大幅度突破，那么留给其他企业的生存机会就会特别少了。最终形成的集中不是自愿分配带来的结果，而是市场竞争的结果。

张宇蛟表示，过去几年，行业更多依靠政策和资本投入。而朱雀三号从立项之初，它的不锈钢箭体、液氧甲烷发动机技术路线，就直奔“可重复使用”和“降低成本”这两个核心市场命题。价格本身就是最强大的市场驱动力量。为了满足“航班化”运营的需求，上游供应链必须在材料、工艺、自动化程度上全面升级， 同时极度注重成本控制。这会形成一个“火箭降本—需求放量—产业链升级”的正向循环。更重要的是，在国家战略指引下，商业航天公司能够通过技术创新和市场机制，走出一条低成本、高效率的可持续发展路径。

值得关注的是，目前国内可回收火箭技术的追赶者还包括星际荣耀、天兵科技、中科宇航等。此外，“国家队”航天科技集团八院的在研型号长征十二甲火箭，也为可回收火箭。

而伴随着国产可复用火箭陆续开启实战检验，张宇蛟认为，未来政策层面，需要建立适应航班化发射的监管体系。当前审批流程仍基于传统航天模式，需推动空域使用、频率申请等环节向"航空式管理"转变，实现快速发射的常态化审批。产业链配套方面，关键在降本增效。需实现液氧甲烷燃料加注、复合材料等核心环节的全国产化与规模化供应，同时突破箭体返厂检修的标准化流程。

中国航天的“复用时代”，正在加速到来。