星舰第五次试飞，给中国商业航天带来哪些启示？

21世纪经济报道记者白杨 北京报道

10月13日，Space X在美国得克萨斯州的发射基地进行了星舰的第五次飞行测试，并成功实现了超重型火箭的回收和星舰飞船在预定位置的精准溅落。

这次试飞成功，让SpaceX的星舰项目向前迈出一大步，同时，也再次惊艳了整个航天领域。

在观看了星舰第五次试飞之后，蓝箭航天朱雀三号火箭型号副总师董锴向21世纪经济报道记者表示，星舰距离成为完全复用运载器仅一步之遥。

“地面发射台支撑臂夹住星舰一子级的画面，就如同2018年猎鹰重型两个助推同时回收成功时一样的科幻和震撼，不仅展现了有别于猎鹰系列支腿回收以外另一种回收方式的可行性，也展现了在这个时代实现外太空殖民理想的可行性。”董锴说。

他还感慨道，这有点像大航海时代，当麦哲伦完成环球航行，人们终于确信地球是圆的。上个世纪，美国的阿波罗登月计划虽然有些争议，但基本上被大家视为一项重大成果，这次飞行点燃了人们对于整个航天行业发展的热情和期待，整个产业发展将获得一个巨大的推动力。

蓝箭航天研发中心技术战略部总经理袁宇则认为，除了一级顺利回收，二级的再入返回过程也是一大亮点。“尽管与一级回收相比，它可能不那么引人注目，但二级从外太空飞回并平稳降落到海面上，这同样是非常成功的。”

袁宇称，从技术难度上讲，二级的再入返回和降落过程极具技术挑战性。猎鹰九号只回收了一级，没有回收二级，因为二级的回收技术难度更大。在星舰第四次飞行中，二级在再入返回过程中基本被热气流烧毁，舵面也烧坏了，最终也没能实现平稳的海面溅落，然而这一次他们成功实现了这一目标。

对于星舰的第五次试飞，袁宇认为，这次飞行的最大亮点在于全系统所有技术目标都得到了验证，向全世界证明了这一整套大方案是可行的。这对于中国和其他航天强国来说，未来两级可重复使用重型火箭的发展方向应该怎么走，可能有了一个明确的目标，所以这对整个行业的发展来说都比较有意义。

“筷子夹火箭”试错成本高

星舰第五次试飞最受瞩目的，是其成功验证了“筷子夹火箭”的火箭回收方式。

董锴表示，因为超重型火箭本身的重量已经很大，这种筷子回收方式最直接的好处就是减轻了回收支腿部分的重量，相当于降低了结构干重，对于提升和保障火箭的运载能力，以及实现运载体的最终目标，都大有好处。

但这种全新的回收方式，也意味着更多的挑战。首先，筷子回收对地面基础设施有特殊要求，需要建设专门的装置设施，这意味着这种回收方式只适合在陆地上进行。

另外，董锴指出，从“筷子夹火箭”本身来看，它与正常的火箭回收在本质上没有特别大的区别，但难点确实存在，尤其是对精度的要求更高。

“整个筷子的空间有限，火箭朝它移动时，允许的相对位置和距离的误差范围不像在陆地上回收那么大。同时，对速度也有要求，因为速度决定了筷子的强度。”董锴表示。

对于精度的控制水平，又将直接决定SpaceX试错的成本。因为这种回收方式一旦失败，就会导致火箭和发射塔同时损坏，所以在这次试飞之前，SpaceX都是在海面上进行技术验证。

董锴称，在回收火箭前期的技术验证中，大家都在追求高精度、高速度，而支腿方式的容错范围更大一些。所以现阶段，目前国内可能有企业在商业计划书中会写筷子夹火箭的回收方式，但是支腿回收仍是前期验证必不可少的，就像跑之前都要先学会走路一样，现在大家都还在走的阶段。

从星舰试飞中吸取经验

习惯于开创历史的SpaceX，现在已经成为全球航天领域观摩学习的榜样。

董锴告诉记者，蓝箭航天就一直在关注SpaceX的每一步进展，从其液氧甲烷发动机研制到2019年“星虫”首跳，再到之后不锈钢贮箱试验、SN系列飞行试验、BN系列静态点火、IFT飞行试验。在蓝箭航天内部，也有专门的小组对此进行分析。

而针对星舰第五次飞行，蓝箭航天关注的重点包括整体过程的姿态变化及最后的调整；一子级飞行完成后，二子级在海上的降落过程；第四次试飞中挡板的破坏情况和这次飞行所加强的部分等。“这些对我们后续的设计和研发方案选择都有借鉴意义。”董锴说。

在谈及国内商业航天和星舰的差距时，董锴坦言，差距是非常明显的，现在还不敢说与星舰进行直接比较，目前短期内的目标，是先努力赶上猎鹰九号稳定发射和回收的水平。

袁宇也表示，蓝箭航天目前研制的朱雀三号是一款一级回收的产品，与星舰在规模和具体技术方面还是存在较大差距。

但袁宇认为，回顾SpaceX整个火箭回收的研发过程，可以从中获得一些启示。2009年研制猎鹰9号时，SpaceX就定下了重复使用的目标。经过十几年来不断的回收尝试，猎鹰9号的一级已经成功回收接近300次。正是基于猎鹰9号一级回收成功的技术基础，SpaceX在研制更大的星舰时，才能实现返场回收的一次成功。

“这告诉我们，在工程上，做事需要脚踏实地、一步一步地走。在猎鹰9号之前，SpaceX也进行了简陋的飞行器试验，如2014年的原地垂直起降实验，这些都为后来的成功奠定了基础。”袁宇说。

因此，没有任何技术可以一蹴而就，也没有捷径或弯道超车。“对于我们来说，现阶段就是要稳稳地把朱雀三号的一级回收技术攻关做好。只有朱雀三号成功了，未来我们在做更大直径、更大规模的重型火箭时，才能更容易地实现一次回收成功，缩短达到成功的时间。”袁宇表示。

据董锴透露，自9月份在酒泉完成了10公里垂直起降飞行后，蓝箭航天的回收复用工作主要瞄着朱雀三号的首飞状态来进行。目前在贮箱制造、发动机以及地面一体化测控方面，基本上已具备了可以进入到工程配套的阶段。

如果顺利的话，蓝箭航天计划在明年一季度，朱雀三号会首次以完全体形态参加大型地面试验。并且在明年，蓝箭航天计划开始进行朱雀三号的三次飞行，期望在三次飞行内能够实现一子级的回收。