9月11日,天兵科技在位于北京的组织总部召开了一场评审会。会议室内,归零专家组的成员逐项核对数据,最终给出结论:天龙三号遥一运载火箭飞行故障问题定位准确、机理清楚、已完成故障复现、改进措施有效,可以归零。
此时距离那枚火箭在东风商业航天创新试验区升空失利,已经过去了五个月。2026年4月3日12时17分19秒,天龙三号遥一火箭点火起飞,110秒达到最大动压,177.2秒完成一子级全部飞行时序动作,182.2秒一二级正常分离,185.9秒二级发动机正常点火。飞行时序表上的数据近乎完美,直到189.5秒——火箭二级因飞行高度低于预期导致失控,飞行终止。

“问题出在火箭底部。”天兵科技火箭研发副总经理、助理总设计师张建宏对媒体表示。归零报告显示,飞行中排放的液氧被抽吸到火箭底部,引起一级发动机涡轮废气在底部发生二次燃烧,使底部防热裙连接结构处产生烧蚀变形,最终导致发动机高温燃气进入一级尾舱,引起尾舱内起火。
这个故障链条听起来复杂,但核心逻辑并不难理解。火箭在飞行过程中需要排放多余的液氧,原本的设计是竖向排放,液氧向下流出后,在高速气流作用下被“吸”回了火箭底部。那里是九台天火十二发动机并联工作的区域,高温燃气与液氧相遇,二次燃烧随之发生。防热裙——这个保护火箭尾舱免受高温烧蚀的关键结构件——在烧蚀变形后失去了密封作用。
“最难的是故障定位。”张建宏说,“如果故障定位不准,相当于方向就错了。”归零团队需要交叉验证飞行遥外测数据、仿真计算、故障排查和复现试验。而耗时最多的则是改进试验,涉及新产品研制、设计出图、组织备料生产和试验验证,整个链条拉得很长。
改进措施围绕三个方向展开。首先是优化液氧排放角度,由竖向排放调整为侧向排放,让液氧尽快耗散,减少被向下抽吸的概率。其次是调整防热结构,将原金属防热板更换为复合材料防热结构,大面积防热软裙调整为以硬质防热为主、局部保留软质防热的方案。张建宏称这是“最核心的整改项”。第三是对相关管路进行优化布局,并增加部分传感器测点,用于后续飞行获取更多数据。
目前,改进措施已经过200秒发动机热试车验证,说明防热结构在整个一级飞行工况下具备可靠性。天龙三号遥二火箭已完成总装、总测,预计在2026年四季度择机复飞。
九机并联的流场难题
天龙三号的一子级采用九台天火十二发动机并联,这个构型在国内商业航天领域尚无先例。猎鹰9号的一子级是九台梅林发动机并联,但梅林是燃气发生器循环,天火十二是液氧煤油发动机,真空推力110吨,是国内推力和推重比最大的液氧煤油发动机。九台并联带来的尾舱流场环境,比常规的四机并联复杂得多。
“飞行过程中的气动环境与地面试验环境存在差异。”张建宏提到的“天地一致性”问题,是火箭飞行试验前业内备受关注的焦点之一。姿态控制系统、气动环境、热环境、多机并联的流场耦合,都可能出现“天地不一致”。地面试验做得再充分,也不可能完全和真实飞行状态一致,这正是飞行试验的价值所在。
从技术路径看,天龙三号选择了一条激进但符合市场逻辑的路线。近地轨道运力22吨,太阳同步轨道运力10-17吨,性能比肩SpaceX猎鹰9号。全箭长72米,起飞重量约600吨,可实现一箭36颗互联网卫星组网发射。张建宏给出的市场判断是:以星网、垣信为代表的卫星互联网星座规划规模达1.2万-1.4万颗,即便按一箭36星计算,也需发射数千次,且后续还需持续补网。小火箭单次仅能发射一两吨,性价比明显不足。
这个判断有数据支撑。据公开信息,国内卫星互联网星座的组网发射需求正在快速释放,但能够提供大运力、低成本发射服务的商业火箭型号仍然有限。液体发动机具备多机并联优势,最终优化形成的构型即一级九台天火十二发动机并联。天龙三号于2022年3月启动研制,以液氧煤油作为主推进剂,走的是可复用路线。
液氮增压的全球首创与风险
天龙三号上还有一项全球首创的技术:液氮汽化增压。运载火箭传统的增压方式有两种,一种使用氦气,成本高、高压贮气系统又重又复杂;另一种是自生增压,系统流程相对繁琐。据张建宏介绍,天龙三号论证时估算,若全部采用氦气增压,成本非常高昂。液氮增压在经济性和系统简洁性方面更具优势。
天兵科技因此成为全球首家采用液氮汽化增压技术的企业。这项技术如果验证成功,将为中国商业航天提供一条降低发射成本的新路径。但首飞失利也提醒外界,创新技术的验证周期和风险不容低估。
从经营层面看,天兵科技面临的不只是技术挑战。商业航天是一个资本密集、周期漫长的赛道,天龙三号的研制投入巨大,首飞失利意味着时间表和资金链都承受了额外压力。归零完成是复飞的前提,但复飞本身仍是一次高风险试验。四季度择机复飞的时间窗口,还要结合发射窗口综合确定。
行业层面,中国商业航天正处于从技术验证向规模化发射过渡的关键阶段。据公开信息,多家民营火箭企业都在推进中大型液体火箭的研制和发射。天龙三号如果复飞成功,将填补国内商业航天大运力可复用火箭的空白;如果再次遇挫,整个赛道的融资环境和客户信心都可能受到影响。
张建宏对行业前景的判断是:“当前商业航天仍处在技术持续验证和快速迭代的阶段,机会窗口仍在,关键是做出市场真正需要的产品。”这句话的潜台词是,技术验证的代价必须转化为迭代的速度。天龙三号的归零报告已经画上了句号,但九机并联火箭的“天地一致性”大考,才刚刚进入下半场。
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