试错归零是为了一飞冲天(试错原理)

何若

12月3日,由商业公司自主研制的液氧甲烷运载火箭朱雀三号一飞冲天,成功把有效载荷送入预定轨道。不过,火箭一子级回收试验失败,未实现在回收场坪的软着陆,残骸着陆于回收场坪边缘。研制团队正尽快开展本次试验过程的全面复盘与技术归零,全力查明故障原因。

这是一场喜忧参半的发射,喜的是火箭成功入轨,取得了“在国内首次实现九机并联液氧甲烷动力系统的集成应用”等多项突破;忧的是在可复用火箭这一领域,中国商业航天未能实现关键一跃。不过,舆论场上虽有遗憾,但更多是鼓励。“失败乃成功之母”“好好总结,期待再飞”……这种理性与包容,正是创新者最需要的。近些年,中国商业火箭企业已进行了多次回收试验。这一次“朱雀腾飞”,是中国商业航天首次进行可重复使用火箭轨道级发射验证。不论成败,都积累了重要经验,是值得铭记的第一步。

当前,火箭回收是降低发射成本、提升发射运力,进一步抢占太空轨道资源的关键。不过,火箭回收的技术难度却远远大于发射。有人将其比作“从100层楼扔下一支钢笔,让它精准落进地面的笔筒”,这一过程中,难题一个接着一个。比如精确控制,火箭重心高、横截面大,极易失稳翻滚。比如精确抗扰,高空风速可达每秒几十米,火箭要像芭蕾舞演员一样,在狂风中保持平衡。传感器、执行机构、飞控算法必须毫秒级响应。此外,火箭身躯也要经得起“千锤百炼”,每个部件都要在极限工况下保持结构完整,才能谈得上后续的复用。可以说,回收不是单一技术的突破,而是材料、动力、控制、算法的系统性革命。

目前,仅美国SpaceX和蓝色起源等实现了真正意义上的火箭回收再利用。但也要看到,猎鹰9号爆炸了数回,才实现了轨道级火箭的首次陆地回收。即便首次成功之后,回收失败乃至火箭爆炸的情况也并不罕见。“星舰”也是经历了多次轨道试飞不及预期后,才有了“筷子夹火箭”的“神迹”。SpaceX官方还发布过一个视频,调侃式地记录了其失败的经历,画面里的航天器栽倒、坠落、爆炸,或因支架问题而诡异乱跳,或搞得整个发射平台火星乱溅。相较已经成立了20多年的SpaceX,我国商业航天的星星之火在2014年才点燃。“上天”没有捷径。一段时间内,“试错”“归零”恐怕还会是中国商业航天必须面对的现实。

对于这种高风险的探索,民间舆论和资本市场的耐心也正不断提升。几年前,有受访者曾表示,国内资本的容忍度一般是五年,如果五年左右还没有出成果,这家商业航天企业的发展之路就会不太好走。如今,随着政策完善、政府介入,市场心态也在转变。就在前几天,国家航天局商业航天司设立,标志着我国商业航天产业迎来专职监管机构,未来将持续推动我国商业航天高质量发展。

航天事业不可能一蹴而就,商业航天当然也是如此。这是一个必须给予足够耐心的赛道,鼓励创新、包容失败,方有更多惊喜一飞冲天。

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