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藍(lán)箭航天空間科技股份有限公司（下稱藍(lán)箭航天）的朱雀三號(hào)火箭，實(shí)現(xiàn)十公里垂直起降。
界面新聞獲悉，9月11日12時(shí)00分，藍(lán)箭航天自主研發(fā)的朱雀三號(hào)VTVL-1可重復(fù)使用垂直起降回收試驗(yàn)箭，在中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心·藍(lán)箭航天液氧甲烷火箭發(fā)射工位，完成十公里級(jí)垂直起降返回飛行試驗(yàn)。
據(jù)藍(lán)箭航天介紹，上述任務(wù)是國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)垂直起降返回火箭空中二次點(diǎn)火、跨音速大動(dòng)壓環(huán)境下“柵格舵-冷氣姿控-發(fā)動(dòng)機(jī)”聯(lián)合制導(dǎo)控制，以及高空風(fēng)實(shí)時(shí)風(fēng)修技術(shù)工程化應(yīng)用等技術(shù)驗(yàn)證。
這標(biāo)志著中國(guó)商業(yè)航天在可重復(fù)使用運(yùn)載火箭技術(shù)上取得重大突破，為將來實(shí)現(xiàn)大運(yùn)力、低成本、高頻次、可重復(fù)使用的航天發(fā)射邁出了關(guān)鍵性的一步。
試驗(yàn)中，朱雀三號(hào)VTVL-1試驗(yàn)箭空中飛行總時(shí)間為200.7s，經(jīng)歷“上升-發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)-無動(dòng)力滑行-發(fā)動(dòng)機(jī)空中二次起動(dòng)-軟著陸”過程。
其中，起飛后約113s發(fā)動(dòng)機(jī)第一次關(guān)機(jī)，關(guān)機(jī)后火箭繼續(xù)依靠慣性飛行至距地面高度10002m的最高點(diǎn)，為抵消36m/s的高空橫風(fēng)干擾，火箭依靠高空風(fēng)修正、柵格舵和冷氣姿控來穩(wěn)定飛行姿態(tài)。
之后經(jīng)過無動(dòng)力滑行約40s后，在火箭高度降至4.64km、速度達(dá)到0.8Ma情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行空中100%工況二次點(diǎn)火，火箭進(jìn)入著陸減速段，并通過在線制導(dǎo)控制算法，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)推力和飛行狀態(tài)，引導(dǎo)箭體在距離發(fā)射工位約3.2km的回收?qǐng)銎簩?shí)現(xiàn)軟著陸；著陸位置中心點(diǎn)距離回收?qǐng)銎褐行奈恢?.7m，著陸垂直速度-1.65m/s，著陸姿態(tài)角偏差為0.3°。
“各項(xiàng)指標(biāo)均滿足預(yù)期設(shè)計(jì)，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平?！彼{(lán)箭航天稱。
垂直起降試驗(yàn)是火箭回收預(yù)演。今年1月，藍(lán)箭航天朱雀三號(hào)可復(fù)用火箭進(jìn)行了首次大型垂直起降飛行試驗(yàn)，試驗(yàn)飛行時(shí)間約60s，飛行高度約350m。
藍(lán)箭航天表示，本次任務(wù)是繼1月圓滿執(zhí)行百米級(jí)飛行試驗(yàn)任務(wù)之后，對(duì)大型液氧甲烷重復(fù)使用火箭垂直起降回收各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)階驗(yàn)證。
該公司稱，試驗(yàn)箭為單級(jí)液氧甲烷火箭，箭體直徑3.35m，長(zhǎng)度18.3m，起飛質(zhì)量約68t，起飛推力800千牛，裝配三組著陸緩沖支腿，新增四片柵格舵系統(tǒng)，采用與朱雀三號(hào)火箭一致的高強(qiáng)度不銹鋼箭體結(jié)構(gòu)；搭載一臺(tái)已實(shí)現(xiàn)連續(xù)入軌飛行驗(yàn)證、與朱雀三號(hào)火箭同型的80噸級(jí)天鵲-12（TQ-12）改進(jìn)型液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)，具備正交雙擺、45%-111%變推力調(diào)節(jié)和多次點(diǎn)火能力。
本次任務(wù)采用國(guó)內(nèi)推力最大的入軌級(jí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)，驗(yàn)證了朱雀三號(hào)可重復(fù)使用火箭動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，為朱雀三號(hào)可重復(fù)使用火箭制導(dǎo)控制關(guān)鍵技術(shù)的研究和驗(yàn)證提供了重要數(shù)據(jù)支撐。
同時(shí)，對(duì)提高朱雀三號(hào)可靠性和復(fù)飛效率具有重要意義，可使朱雀三號(hào)火箭在滿足發(fā)射概率的情況下，降低結(jié)構(gòu)載荷設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)更高的運(yùn)載效率和運(yùn)載能力。
朱雀三號(hào)為藍(lán)箭航天下一代可重復(fù)使用液氧甲烷運(yùn)載火箭，且將是中國(guó)首款不銹鋼液體運(yùn)載火箭。其箭體直徑4.5m，整流罩直徑5.2m，全箭總長(zhǎng)76.6m，起飛質(zhì)量約660t，起飛推力約900t，動(dòng)力系統(tǒng)采用藍(lán)箭航天自主研制的天鵲系列液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)。
2022年10月以來，藍(lán)箭航天持續(xù)推進(jìn)大型液氧甲烷可重復(fù)使用火箭的論證和研制工作，明確下一代可重復(fù)使用火箭朱雀三號(hào)的研制路線。
據(jù)界面新聞了解，朱雀三號(hào)一子級(jí)設(shè)計(jì)復(fù)用次數(shù)不少于20次，一次性使用任務(wù)的低軌運(yùn)載能力可達(dá)21.3t，航區(qū)回收任務(wù)為18.3t，可支撐中國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)的高密度發(fā)射、大型通信衛(wèi)星GTO軌道發(fā)射以及各型飛船發(fā)射的任務(wù)需求。
藍(lán)箭航天是中國(guó)成立較早的商業(yè)航天企業(yè)。去年7月，該公司自主研制的朱雀二號(hào)遙二液氧甲烷運(yùn)載火箭發(fā)射成功，這也是全球首款成功入軌飛行的液氧甲烷火箭，標(biāo)志著中國(guó)運(yùn)載火箭在新型低成本液體推進(jìn)劑應(yīng)用方面取得重大突破。
液體火箭具備比沖高、推力可調(diào)、可多次啟動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，是可回收運(yùn)載火箭的更優(yōu)選擇。實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭的可回收，是國(guó)內(nèi)外商業(yè)航天降低運(yùn)載成本的必經(jīng)之路。
8月，中國(guó)低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)開啟大規(guī)模組網(wǎng)，衛(wèi)星的大規(guī)模發(fā)射、降本，將主要依靠火箭一箭多星、可回收技術(shù)的使用。目前，中國(guó)商業(yè)火箭企業(yè)正在致力于加速可回收火箭的落地。
除藍(lán)箭航天外，國(guó)內(nèi)商業(yè)航天企業(yè)如星際榮耀已經(jīng)分別完成了雙曲線二號(hào)可復(fù)用驗(yàn)證火箭的第一、二次垂直起降飛行。
去年12月，星際榮耀雙曲線二號(hào)可重復(fù)使用驗(yàn)證火箭第二次飛行試驗(yàn)中，飛行試驗(yàn)飛行高度為343.12m，飛行時(shí)間63.15s。
藍(lán)箭航天稱，今年初朱雀三號(hào)已完成方案階段轉(zhuǎn)初樣階段工作，全面開展初樣階段各系統(tǒng)產(chǎn)品研制，計(jì)劃于2025年實(shí)施首飛，2026年實(shí)現(xiàn)一子級(jí)回收復(fù)用。
“力爭(zhēng)在未來3年內(nèi)助力中國(guó)商業(yè)航天實(shí)現(xiàn)大運(yùn)力、低成本、可重復(fù)使用運(yùn)載火箭技術(shù)的根本性突破。”藍(lán)箭航天表示。