为什么重复使用火箭试验都选择这个高度 10公里

近年来，可重复使用火箭技术成为全球航天领域的热门话题。尤其是在商业航天领域，各国公司争相开发可垂直起降的可重复使用火箭。

在这一过程中，10公里高度似乎成为了验证可重复火箭技术的重要门槛。无论是美国的 SpaceX，八院的验证箭，还是朱雀三号的 VTVL-1，10 公里这个高度总是在测试中反复出现。

那么，为什么选择这个高度？它对于可重复火箭技术的验证意味着什么？翻过这个坎，前方真的就一片坦途了吗？

10 公里的高度意味着什么？

其实，在火箭发射过程中，10公里这个高度并不是特别显著的一个里程碑，它甚至还未突破大气层，尚处于地球的对流层内。

对于可重复使用火箭来说，这却是一个至关重要的高度。

10 公里以下的大气密度较大，空气阻力强烈。在这样的环境下，火箭在上升和下降过程中都将经历巨大的压力和空气阻力。

这意味着火箭的姿态控制系统、稳定性控制系统以及栅格舵等辅助设备都需要经受严峻考验。

火箭在此高度还会经历最大动压，即空气动力对火箭施加的最大压力。这是火箭飞行过程中最为复杂的阶段之一，火箭需要在这个阶段保持平稳，以避免结构受损或发生故障。

10 公里是火箭在飞行过程中需要经历超音速和亚音速状态变化的高度。对于可重复火箭来说，这也是一次验证跨音速控制能力的机会。

跨音速是指火箭从亚音速（即小于音速）过渡到超音速（超过音速）的过程。在这个阶段，气流的变化会对火箭的姿态和控制系统产生巨大的扰动。

因此，10 公里的飞行高度不仅能够测试火箭的耐受性，还可以验证火箭在跨音速下的稳定性和精确控制能力。

这一高度被选为关键的试验点，正是因为其代表了火箭在极端条件下的性能测试。

完成 10 公里级飞行意味着什么？

可以说，它标志着火箭技术的一个重大进步。

火箭在这样的高度返回并成功着陆，意味着其具备了基本的重复使用能力。

正如中国朱雀三号的设计团队所强调的，这一飞行成功表明火箭的发动机、栅格舵等核心部件可以在返回过程中精确配合，并保持稳定。

但是，成功完成这一高度的试验，并不意味着前方再无阻碍。

10 公里的飞行虽然验证了火箭在部分复杂环境下的适应性和控制能力，但距离真正的轨道级飞行仍有很大差距。在更高的高度，火箭需要面对更严峻的挑战，尤其是再入大气层时的高温和极高速度。

对于中国的可重复火箭技术而言，10 公里的飞行成功，更多的是意味着技术的验证已进入关键阶段。

火箭的垂直起降技术已经有了初步的成果，但后续需要解决的，还有如何实现更高高度的垂直回收，以及应对再入过程中产生的巨大热量和动能。

比如再入大气层时产生的高温如何有效防护；比如火箭的着陆精度和速度控制如何进一步提高；再比如，火箭的结构如何足够轻盈，但又要足够坚固，以应对多次使用的疲劳损耗等等。

我们期待着，随着技术的逐步成熟和飞行次数的增加，这些问题将逐步得到解决。

中国的现状与未来的挑战

而说到我国可重复火箭技术的发展与现状，一个无法绕过的点就是 SpaceX 的成就了。

SpaceX 自 2000 年代初开始，就致力于研发能够重复使用的火箭，并于 2015 年首次成功实现了火箭的垂直回收。此后，SpaceX 多次完成轨道级火箭的回收与重复使用，彻底改变了航天产业的成本结构。

相比之下，中国的可重复火箭技术起步较晚。虽然近年来取得了显著进展，但与 SpaceX 仍存在一定差距。

以朱雀三号 VTVL-1 为例，目前中国的测试还处于 10 公里高度的垂直起降阶段，而 SpaceX 早已实现了海上回收与轨道级火箭的重复使用。

这并不意味着中国航天没有赶超的可能。中国近年来在航天技术的研发上投入了大量资源，并在多次试验中取得了重大突破。

从时间上看，中国可重复使用火箭的实用化进程或许还需要一段时间，但我们相信，随着技术的不断进步和经验的积累，中国航天必将取得更大的成就。