星艦第五次試飛，給中國商業航天帶來哪些啓示？

21世紀經濟報道記者白楊 北京報道

10月13日，Space X在美國得克薩斯州的發射基地進行了星艦的第五次飛行測試，併成功實現了超重型火箭的回收和星艦飛船在預定位置的精準濺落。

這次試飛成功，讓SpaceX的星艦項目向前邁出一大步，同時，也再次驚豔了整個航天領域。

在觀看了星艦第五次試飛之後，藍箭航天朱雀三號火箭型號副總師董鍇向21世紀經濟報道記者表示，星艦距離成爲完全複用運載器僅一步之遙。

“地面發射臺支撐臂夾住星艦一子級的畫面，就如同2018年獵鷹重型兩個助推同時回收成功時一樣的科幻和震撼，不僅展現了有別於獵鷹系列支腿回收以外另一種回收方式的可行性，也展現了在這個時代實現外太空殖民理想的可行性。”董鍇說。

他還感慨道，這有點像大航海時代，當麥哲倫完成環球航行，人們終於確信地球是圓的。上個世紀，美國的阿波羅登月計劃雖然有些爭議，但基本上被大家視爲一項重大成果，這次飛行點燃了人們對於整個航天行業發展的熱情和期待，整個產業發展將獲得一個巨大的推動力。

藍箭航天研發中心技術戰略部總經理袁宇則認爲，除了一級順利回收，二級的再入返回過程也是一大亮點。“儘管與一級回收相比，它可能不那麼引人注目，但二級從外太空飛回並平穩降落到海面上，這同樣是非常成功的。”

袁宇稱，從技術難度上講，二級的再入返回和降落過程極具技術挑戰性。獵鷹九號只回收了一級，沒有回收二級，因爲二級的回收技術難度更大。在星艦第四次飛行中，二級在再入返回過程中基本被熱氣流燒燬，舵面也燒壞了，最終也沒能實現平穩的海面濺落，然而這一次他們成功實現了這一目標。

對於星艦的第五次試飛，袁宇認爲，這次飛行的最大亮點在於全系統所有技術目標都得到了驗證，向全世界證明了這一整套大方案是可行的。這對於中國和其他航天強國來說，未來兩級可重複使用重型火箭的發展方向應該怎麼走，可能有了一個明確的目標，所以這對整個行業的發展來說都比較有意義。

“筷子夾火箭”試錯成本高

星艦第五次試飛最受矚目的，是其成功驗證了“筷子夾火箭”的火箭回收方式。

董鍇表示，因爲超重型火箭本身的重量已經很大，這種筷子回收方式最直接的好處就是減輕了回收支腿部分的重量，相當於降低了結構乾重，對於提升和保障火箭的運載能力，以及實現運載體的最終目標，都大有好處。

但這種全新的回收方式，也意味着更多的挑戰。首先，筷子回收對地面基礎設施有特殊要求，需要建設專門的裝置設施，這意味着這種回收方式只適合在陸地上進行。

另外，董鍇指出，從“筷子夾火箭”本身來看，它與正常的火箭回收在本質上沒有特別大的區別，但難點確實存在，尤其是對精度的要求更高。

“整個筷子的空間有限，火箭朝它移動時，允許的相對位置和距離的誤差範圍不像在陸地上回收那麼大。同時，對速度也有要求，因爲速度決定了筷子的強度。”董鍇表示。

對於精度的控制水平，又將直接決定SpaceX試錯的成本。因爲這種回收方式一旦失敗，就會導致火箭和發射塔同時損壞，所以在這次試飛之前，SpaceX都是在海面上進行技術驗證。

董鍇稱，在回收火箭前期的技術驗證中，大家都在追求高精度、高速度，而支腿方式的容錯範圍更大一些。所以現階段，目前國內可能有企業在商業計劃書中會寫筷子夾火箭的回收方式，但是支腿回收仍是前期驗證必不可少的，就像跑之前都要先學會走路一樣，現在大家都還在走的階段。

從星艦試飛中吸取經驗

習慣於開創歷史的SpaceX，現在已經成爲全球航天領域觀摩學習的榜樣。

董鍇告訴記者，藍箭航天就一直在關注SpaceX的每一步進展，從其液氧甲烷發動機研製到2019年“星蟲”首跳，再到之後不鏽鋼貯箱試驗、SN系列飛行試驗、BN系列靜態點火、IFT飛行試驗。在藍箭航天內部，也有專門的小組對此進行分析。

而針對星艦第五次飛行，藍箭航天關注的重點包括整體過程的姿態變化及最後的調整；一子級飛行完成後，二子級在海上的降落過程；第四次試飛中擋板的破壞情況和這次飛行所加強的部分等。“這些對我們後續的設計和研發方案選擇都有借鑑意義。”董鍇說。

在談及國內商業航天和星艦的差距時，董鍇坦言，差距是非常明顯的，現在還不敢說與星艦進行直接比較，目前短期內的目標，是先努力趕上獵鷹九號穩定發射和回收的水平。

袁宇也表示，藍箭航天目前研製的朱雀三號是一款一級回收的產品，與星艦在規模和具體技術方面還是存在較大差距。

但袁宇認爲，回顧SpaceX整個火箭回收的研發過程，可以從中獲得一些啓示。2009年研製獵鷹9號時，SpaceX就定下了重複使用的目標。經過十幾年來不斷的回收嘗試，獵鷹9號的一級已經成功回收接近300次。正是基於獵鷹9號一級回收成功的技術基礎，SpaceX在研製更大的星艦時，才能實現返場回收的一次成功。

“這告訴我們，在工程上，做事需要腳踏實地、一步一步地走。在獵鷹9號之前，SpaceX也進行了簡陋的飛行器試驗，如2014年的原地垂直起降實驗，這些都爲後來的成功奠定了基礎。”袁宇說。

因此，沒有任何技術可以一蹴而就，也沒有捷徑或彎道超車。“對於我們來說，現階段就是要穩穩地把朱雀三號的一級回收技術攻關做好。只有朱雀三號成功了，未來我們在做更大直徑、更大規模的重型火箭時，才能更容易地實現一次回收成功，縮短達到成功的時間。”袁宇表示。

據董鍇透露，自9月份在酒泉完成了10公里垂直起降飛行後，藍箭航天的回收複用工作主要瞄着朱雀三號的首飛狀態來進行。目前在貯箱製造、發動機以及地面一體化測控方面，基本上已具備了可以進入到工程配套的階段。

如果順利的話，藍箭航天計劃在明年一季度，朱雀三號會首次以完全體形態參加大型地面試驗。並且在明年，藍箭航天計劃開始進行朱雀三號的三次飛行，期望在三次飛行內能夠實現一子級的回收。