近日,箭元科技公司研发的元行者一号验证型火箭在山东烟台东方航天港完成了一次备受瞩目的海上回收试验。尽管现场画面显示火箭最终溅落海面,但深入分析技术细节后不难发现,这并非一次意外,而是一场精心策划的技术验证与风险控制实战。
此次试验的火箭并非元行者一号的最终形态,而是专为技术验证设计的简化版。其箭体采用全尺寸一级薄壁不锈钢结构,直径4.2米,总高度约26.8米,起飞质量达57吨,动力系统为一台液氧甲烷燃料发动机。这种配置的选择体现了研发团队对商业航天核心需求的深刻理解:液氧甲烷发动机燃烧产物环保,燃料成本低廉,且能减少箭体积碳,完全符合"降本增效"的商业逻辑;不锈钢箭体虽重量略高于碳纤维材料,但成本更低,强度足以满足验证阶段需求,体现了"性价比优先"的务实态度。
试验流程显示,火箭从起飞到降落全程飞行125秒,最大飞行高度约2.5公里。关键在于其着陆控制表现:火箭在接近海面时实现了长达10秒的悬停,随后才以侧躺姿态溅落。这一细节成为反驳"意外坠落"说的核心证据——若为失控坠落,绝无可能实现如此稳定的姿态调控。海上环境的不确定性远高于陆地,火箭需在悬停过程中实时计算燃料余量、调整发动机推力,同时避开波峰与海面漂浮物,其操作难度远超陆地固定场地着陆。
研发团队采用的"渐进式验证"思路值得称道。元行者一号未急于加装着陆腿,而是优先攻克"精准控制"与"发动机二次启动"等核心技术。着陆腿虽看似简单,实则重量负担大,对起飞质量57吨的火箭而言,会增加发射成本并给回收控制增添难度。通过溅落验证制导算法、发动机高空启动等核心能力,待技术成熟后再推进着陆腿加装等更复杂方案,这种"先解决能否回收,再优化回收质量"的节奏,非常适合资源有限的商业航天企业。
关于"溅落海中的火箭能否复用"的疑问,工程师披露的信息给出了积极答案:存在复用可能,但需经过多轮检测。火箭打捞上岸后已完成拆解,未接触海水的核心部件状态良好,接触海水的部位虽出现锈蚀,但设计阶段已针对性做了防海水腐蚀、防潮处理。这一细节说明研发团队从试验设计初期就充分考虑了后续复用的可能性。锈蚀处理需先检测锈蚀程度,判断是否影响金属结构强度,随后还需重新进行试车,验证发动机性能是否达标。这一过程虽繁琐,却为后续掌握"海水环境下火箭复用技术"积累了关键数据。
此次试验的另一大突破是成功验证了"液氧甲烷发动机的空中二次启动"。这项技术难度极高,全球范围内掌握该能力的商业公司寥寥无几。火箭在无动力滑行阶段会进入失重环境,贮箱内的液氧与甲烷会悬浮并与增压气体混合,如何让推进剂"沉底"、确保发动机吸入纯净燃料,本身就是一项技术难题。更具挑战的是二次点火的时机控制,元行者一号不仅成功实现发动机二次启动,还依托该技术完成减速与悬停,这意味着后续入轨火箭一子级从太空返回时,最关键的"减速环节"已具备技术基础。
从商业价值角度分析,海上回收的潜力远大于陆地回收。陆地回收需大片开阔场地,且必须远离居民区,可选落点十分有限;海上回收则可根据任务需求灵活调整落点,例如向赤道附近海域靠近可借助地球自转节省发射燃料,向偏远海域部署能彻底规避回收过程对地面人员的影响。对商业航天而言,"灵活性"与"安全性"直接关联商业价值,落点可调意味着能适配不同轨道的发射任务,远离居民区意味着可降低审批难度、减少安全风险。
接下来,元行者一号将直接挑战"入轨任务"。从此次试验成果来看,研发团队具备充足底气。毕竟核心回收技术已通过验证,后续只需将验证型火箭的"单发动机"升级为完整版的"9台发动机并联",再搭配二级火箭与整流罩。这些均属工程优化范畴,相较于"从0到1"突破核心技术,难度已大幅降低。元行者一号未盲目跟风陆地着陆腿回收模式,而是选择溅落这一更务实的路线,正是找到了符合自身发展的"技术节奏"。随着更多商业火箭完成回收验证,国内航天领域有望形成"百花齐放"的发展格局,届时"可复用火箭"将不再是行业新闻,而会成为常态,航天发射成本也将实现实质性下降。