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流纹岩:长征十二号甲火箭首飞,一级回收仍任重道远
长征十二号甲火箭设计为一种具备一级垂直起降和重复使用能力的火箭,其最初计划于海南商业航天发射场发射并且进行海上降落试验,但很快计划就被修改。2025年4月以来,酒泉的商火工位极速开工,仅用7个月就完成了一座复杂的具备液氧/煤油和液氧/甲烷支持能力的现代化发射场,并在距离发射场约251.6千米,方位角144°的方向建造了一座直径约110米的圆形场坪用于火箭回收。
长征十二号甲火箭的着陆场
现在我们来看看长征十二号甲,该火箭大量继承长征十二号的技术,贮箱采用2219铝合金,一级由于考虑运输问题未采用共底设计,且采用更保守的液氧贮箱在上、甲烷贮箱在下的构型,同时火箭还贴敷了非常厚的聚氨酯发泡。二级采用共底设计,液氧贮箱在上。一级采用7台九州云箭“龙云”发动机,每台发动机可提供75吨推力,推动437吨的火箭发射升空。整流罩支持4.2米和5.2米两种,可用于发射不同的低轨道卫星。
根据卫星百科的说法,该火箭二级并未采用和一级同一供应商的九州云箭“真空龙云”发动机,而是使用了1台由航天科技六院北京11所研制的YF-209V发动机。相比于面积比45,真空比冲345秒的真空龙云,YF-209V是一个面积比80,真空比冲号称350+秒,推力号称96+吨的发动机。我们不去谈为什么放着真空龙云用而要用YF-209V的问题,但YF-209V很明显比真空龙云要长是肯定的,可以看到在级间段和二级后短壳之间还安装了一大段本不应该出现的金属尾段,当然这一段现在也用来安装气瓶和姿轨控系统。
发射架上的长征十二号甲遥一火箭
长征十二号甲火箭一级具有四个钛合金格栅舵,用于控制火箭指向,同时还有四个边条翼,用于在上升段提供类似尾翼的控制效果,并在再入点火后可控滑翔。相比朱雀三号使用的氮气姿控,长征十二号甲火箭还拥有极其复杂的多套姿控和推进系统。其中一级的箱间段中安装了足足16根反推火箭,以在一二级分离时将一级推开。而两套使用单推-3的单组元推进系统安装在二级尾舱和一级级间段上,这种单组元推进系统推力更大,但其使用的肼-硝酸肼混合体系有毒,射后排放和处置更加复杂。火箭增压输送并未采用类似长征十二号的氧箱内冷氦气瓶,而是采用更为保守的常温氦气瓶方案。
从目前互联网上流传出的画面看,长征十二号甲遥一火箭虽未在再入点火过程中就失去控制,但火箭完成再入点火后开始猛烈燃烧。根据一些微博博主的说法,再入点火过程中原计划起动3台发动机但有1台未能正常工作,同时火箭尾舱冒出巨大的黑烟和火光、箭体后部则带有白烟。根据网上另外一些流出的图片,火箭最后落地前并未发生燃烧,而落地后发生巨大爆炸并伴有巨大火球。由于本文刊发时间较早,我们不作此次回收异常的具体讨论。但其异常发生时间要早于几天前的朱雀三号遥一飞行任务,后者是直到着陆点火执行才出现了问题。
网络图片中拍摄的火箭,此时尾舱还在漏火且氧箱发泡已经被点燃
网络图片中显示的长征十二号甲遥一火箭一级坠地前因超音速形成的凝结云
但长征十二号甲的问题也不只在于它的回收,实际上一个很明显的问题是长征十二号甲火箭还是太小了,虽然其首飞就拥有两位数的全抛运载能力,但其复用运载能力不足以发射1组倾斜轨道的卫星互联网星座,因此其就算其完成试验后在海南商发投入运行,也只能进行全抛飞行才能发射卫星互联网星座群,而随着先进低轨互联网卫星的质量逐步增加,这个问题只会越来越明显。这也很容易得出长征十二号甲火箭并不是重复使用火箭的目标的结论,而只是第一步。不过在走出第一步之前,我们得先搞明白如何走路,再去学着走好第一步。
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