ZQ-3的构型和F9几乎一模一样,就是粗了点,连燃气发生器的排气口位置都一样。就火箭本身而言,和F9的差别主要也就是箭体材料,燃料,和起飞规模,其中主要的关注点还是在箭体材料上。
ZQ-3在舰体上使用了不锈钢作为主要材料,很显然在自重上要吃些亏。基础型的起飞规模和起飞推力都很接近F9,而入轨质量(无论是否回收)都只有F9的一半(一次性运力 23吨vs12吨),都要归因到这一点上。 本来ZQ-3的不锈钢箭体理论上应该是可以硬扛再入加热,节省掉一次再入制动点火来找回一些重量方面的劣势,同时少一次点火简化时序也能提高可靠性,但在蓝箭的宣传时序中依旧有再入制动点火。
不能取消制动点火,推测是和发射场位置有关:因为内陆发射场的问题,ZQ-3如果要以回收模式发射(基本型只能航向落区回收,返场回收的入轨载荷质量会低到没有实际意义),可用射界是非常狭窄的——和spacex海上回收方式下着箭靶船可以自由适应不同目标轨道,布置在最佳落点相比,蓝箭只能在预设陆地着陆场定点回收,回收后再陆运回发射场。着陆场的造价不高,但ZQ-3的4.5米直径严重制约陆运道路选择,进而导致着陆场的可选位置受限,最后的结果是:除了个别着陆点刚好在火箭弹道轨迹下方的发射任务,ZQ的一级在与二级分离后很可能必须高空点火主动调整航迹(某些载荷轨道下甚至可能需要较大幅的机动)来适应固定的着陆点。落点的调整包括航向和横向调整,航向调整靠减速,横向调整靠偏航,绝大多数时候这个点火无法避免。 这和F9制动点火的原因存在很大差异:F9是只靠格栅舵可以完成航迹调整但箭体扛不住必须制动,ZQ3箭体扛得住但需要动力调整航迹。
在这个背景下ZQ3的箭体材料选择其实很有意思,且可以推测技术之外的因素是决定性的。首要的可能原因是不锈钢有成本和获得性优势,但其判断逻辑可能和很多人认为的“便宜”不直接一致。航天用的高性能铝合金本身是个小容量市场,以至于某个制造商多造几枚火箭都可能显著影响供货价格。但大家需要注意,可回收火箭在提高发射频次的同时,消耗的材料并不成比例增加,也就是说作为耐用品的可回收火箭比一次性火箭更有资本使用更贵更高性能的材料,因为回收一次就能把这部分钱省出来,而提高的性能部分则是每次都有实在收益的(F9早期的格栅舵是铝合金的,后来换成了更贵但更稳定免维护的钛合金舵就是一个例子)。蓝箭选择不锈钢,显然基于自身运营能力和市场前景:即便回收降低用量和成本,铝合金的供能和性价比依旧可能成为落实高频次发射履约的约束,不锈钢在这两方面都要好得多。实际上国内目前商业航天领域内,也只有蓝箭有能力做这个判断和选择。
蓝箭是本人非常期望其成功的国内航天企业。与其他挂商业幌子买体制固推瞎糊弄(而且连这种最简单的火箭形式都搞不利索)的寄生虫航天相比,尽管在液体火箭构型和路线选择方面始终在spacex的影响半径之内,而且因为非自身的原因导致其未来展望有限,但蓝箭踏踏实实地走商业和技术都显著合理的液体火箭道路,且已有相当成就,本身就值得尊重和祝福。