天龙三号遥一归零完成,我们了解到更多关键细节

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文丨李海伦
编辑丨徐青阳
一枚火箭发射的成功与否,只属于这一发;而影响下一发的,是看它从每一次发射中留下了什么。
2008年9月,猎鹰1号第四次站上发射台,终于取得圆满成功。
在此之前,SpaceX已经连续经历了三次发射未能入轨。直到2008年第四次发射才首次成功进入轨道。此后,猎鹰系列逐步走向成熟。
猎鹰系列的成功,背后告诉我们的不只是“坚持就能成功”的故事,能支撑猎鹰继续坚持的驱动力和关键,是一种“归零能力”。
每一次飞行之后,都重新回到问题本身,把原因查清、复现和验证、把风险闭环,再带着新的认知进入下一次飞行。
到现在,类似的经历摆在了天兵科技面前。
天龙三号遥一于2026年4月3日在东风商业航天创新试验区执行首飞任务,最终未能完成预定目标。9月11日,天兵科技公布天龙三号遥一归零结果:首飞失利原因已完成定位,并通过故障复现和试验验证,归零专家组认为可以归零。
当然,猎鹰1号与天龙三号处在完全不同的型号和公司发展阶段。猎鹰1号是SpaceX的第一型运载火箭,而天兵科技此前的天龙二号已经实现首飞成功。
对于仍处于飞行验证阶段的新型号来说,一次任务失利,不可简单等同于整个型号研制失败。火箭研制本身就是一个不断通过真实飞行验证设计、暴露问题并持续迭代,这也是走向成熟的必经之路。
天兵科技火箭研发部副总经理、助理总设计师张建宏告诉腾讯科技,对于天龙三号遥一的归零结果,核心原因用一句话概括是:跨系统耦合的边界工况未被预判导致的飞行异常。
张建宏多次提到了一个核心问题:“天地的一致性”。虽然地面试验可以尽可能覆盖各种工况,但真实飞行中的气动、热环境和多系统耦合更加复杂。
比如发动机地面试车时,可以验证推力、温度和结构状态,但火箭真正升空后,还会同时叠加高速气流、快速变化的大气压力、箭体振动和多台发动机尾流耦合,这些条件地面很难完全复现。
张建宏还告诉腾讯科技,遥二预计在2026年第四季度择机复飞,具体时间还需要结合最终准备进度和发射窗口综合确定。
在交流中,我们进一步了解到关于这次故障定位、复现验证和整改推进中的更多细节。
01
一场持续数月的“归零行动”
天龙三号遥一的飞行持续了约3分10秒,火箭完成了一级主要飞行、一二级分离和二级点火,但最终未能进入后续正常飞行阶段。
据天兵科技介绍,天龙三号遥一于2026年4月3日12时17分19秒点火起飞。110秒,火箭通过最大动压区;177.2秒,一子级完成全部飞行时序动作;182.2秒,一二级正常分离;185.9秒,二级发动机正常点火。至189.5秒,由于二级飞行高度低于预期,火箭失控并终止飞行,任务未能完成。
张建宏告诉腾讯科技,飞行结束后,研制团队结合遥外测数据、仿真计算、故障排查和复现试验,对异常过程进行了完整回溯。
在后续的5个月里归零的过程,也是需要时间反复验证、一步步梳理问题,逼近真实原因的过程。
张建宏提到,针对故障定位团队花了约一个月的时间,反复交叉验证遥测、仿真和试验数据,随后又用约一个半月完成故障复现,并同步推进改进方案和后续验证。
“归零过程中最关键的是故障定位,因为一旦最初的判断出现偏差,后面的改进方向都会受到影响。从时间投入来看,改进措施形成之后的产品研制和试验验证同样占用了比较长的周期”,张建宏说。
最终团队确认,飞行过程中按程序排放的部分液氧,在复杂箭底流场作用下被抽吸至火箭底部,与一级发动机涡轮废气发生作用并引发二次燃烧。由此产生的高温环境造成底部防热裙连接结构烧蚀、变形,随后高温燃气进入一级尾舱并引发起火,最终导致飞行异常。
从飞行后的仿真结果看,这次任务多少留下了一些遗憾。有业内人士基于此次飞行数据作出假设分析:如果火箭当时还能继续上升十几公里,随着大气密度进一步下降,同时二级发动机已经正常点火,火箭姿态有可能继续保持稳定,后续任务也存在继续完成的可能。
不过,这只是基于飞行数据进行的事后工程分析。正如张建宏所说,“实际飞行中没有如果”。
在故障机理明确后,团队又通过发动机热试车搭载试验成功复现了这一过程,并对相应改进措施进行了验证。
张建宏透露,整改措施主要集中在三方面:
第一,调整液氧排放方式。将原来的竖向排放改为侧向排放,使液氧排出后能够更快耗散,降低被箭底流场向下抽吸的概率。
第二,强化箭底防热结构。将原有金属防热板调整为复合材料防热结构,同时把大面积软质防热裙改为以硬质防热为主、局部保留软质防热的方案,进一步提升防热能力。
第三,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,进一步掌握箭底流场和热环境的实际情况。
02
重新出发,遥二怎么飞
张建宏告诉腾讯科技,遥二不会为了追求一次任务成功而主动降低火箭性能。其核心技术状态和总体构型仍与遥一基本保持一致。
目前,遥二已经完成总装和总测,技术状态基本冻结。此次归零形成的改进也已经落实到遥二,包括箭底防热结构调整、液氧排放方式优化、部分管路重新布局,以及增加相应传感器测点。并且,整改后的防热结构此前已经完成约200秒热试车考核。
“技术状态冻结并不意味着工作已经结束,团队还在继续进行多轮复查”,张建宏说:“一方面需要重新检查不同专业、不同系统之间是否还存在此前没有充分考虑到的耦合关系;另一方面,也要重新回看生产和试验数据,包括是否存在接近临界值的数据、曾经出现过的异常现象,以及试验边界是否覆盖充分等”。
遥二火箭正式复飞前,需完成多项专项评审,覆盖质量问题举一反三、技术状态更改、软件与元器件、技术风险、试验充分性等核心维度。只有经评审确认全部风险已消除或处于可控状态,才会进入整箭出厂评审和后续发射流程。
03
下一次起飞,建立在“这一发”
张建宏对腾讯科技表示:“虽然遥一没有完成入轨,但前三分钟已经获得了大量真实飞行数据。这次飞行和归零,对团队一个很重要的价值,就是进一步拓展了对整个型号的认识边界”。
据介绍,火箭在110秒通过最大动压区,对箭体结构承载能力完成了真实飞行考核;一级九机并联动力系统、一二级独立控制系统以及姿态控制系统,也都经历了真实工况验证。
天龙三号长细比达到19.0,更大的长细比可以在相同箭体直径下增加推进剂和有效载荷空间,但也会带来抗弯刚度下降、弹性振动增强以及姿态控制难度提升等问题。从遥一飞行数据来看,相关控制技术达到了预期,飞行过程中姿态控制系统整体保持稳定。
九台天火十二液氧煤油发动机组成的一级动力系统,也完成了真实飞行环境下的考核。
此外,液氮汽化增压、注气式蓄压器等此前主要依靠地面试验验证的技术,也第一次在真实飞行工况下通过了考验。
对于可重复使用火箭来说,要经历反复起飞、返回和再次使用,真实飞行数据和长期经验因此格外重要。它最终考验的是一整套围绕复用、检修、维护和可靠性判断建立起来的工程能力,而这些能力只能在一次次真实飞行中逐步积累。
接下来,天兵科技需要面对的是把这次归零形成的改进真正带进遥二,同时完成遥一尚未走完的二级长时间工作、完整入轨和载荷分离等关键环节验证。
下一发既是对前一次问题的回应,也是对更多未知的继续验证。
一枚可重复使用火箭走向成熟,也是在这样一次次飞行中,慢慢把未知变少,把能够抵达的地方变得更远。
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