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國(guó)內(nèi)商業(yè)航天火箭回收技術(shù)再獲重大突破。
界面新聞獲悉，5月29日4時(shí)40分，箭元科技元行者一號(hào)驗(yàn)證型火箭在東方航天港進(jìn)行了首次飛行回收試驗(yàn)，試驗(yàn)取得成功。
元行者一號(hào)驗(yàn)證型火箭為全尺寸薄壁不銹鋼火箭，直徑4.2米，總高度約26.8米，起飛質(zhì)量約57噸，試驗(yàn)飛行時(shí)長(zhǎng)125秒，飛行高度約2.5公里。
此次飛行試驗(yàn)共完成8個(gè)工作階段，分別為點(diǎn)火起飛、滿推力爬升、變推力調(diào)節(jié)、發(fā)動(dòng)機(jī)一次關(guān)機(jī)、自由下降滑行、發(fā)動(dòng)機(jī)二次啟動(dòng)、減速至海面懸停、海面軟著陸。
“根據(jù)事后飛行數(shù)據(jù)及《試驗(yàn)大綱》評(píng)定，火箭飛行正常，濺落回收正常，試驗(yàn)取得圓滿成功?！奔萍挤Q。
因此，箭元科技成為了國(guó)內(nèi)首個(gè)實(shí)現(xiàn)“液氧甲烷+不銹鋼+海上軟著陸回收”技術(shù)突破的企業(yè)。
該公司認(rèn)為，本次飛行回收試驗(yàn)的成功，是液體可復(fù)用火箭研制進(jìn)程中的重大突破，具有里程碑意義。
在商業(yè)航天火箭回收領(lǐng)域，去年9月，深藍(lán)航天曾進(jìn)行星云一號(hào)首次高空垂直回收飛行試驗(yàn)，但一子級(jí)箭體在飛行試驗(yàn)的最后著陸階段發(fā)生異常，未能取得成功。
同月，藍(lán)箭航天的朱雀三號(hào)成功實(shí)現(xiàn)十公里級(jí)垂直起降返回飛行試驗(yàn)。朱雀三號(hào)為可重復(fù)使用液氧甲烷運(yùn)載火箭，計(jì)劃今年下半年完成首飛，有望成為國(guó)內(nèi)第一枚投入運(yùn)營(yíng)的可回收運(yùn)載火箭。
針對(duì)海上回收方面，此前，老牌商業(yè)火箭企業(yè)星際榮耀曾對(duì)外宣稱，其雙曲線三號(hào)預(yù)計(jì)于2025年底完成首次“入軌+海上回收”飛行試驗(yàn)。
?海上軟著陸回收?是指火箭在完成任務(wù)后，通過(guò)一系列技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)垂直降落并在海面上安全著陸的過(guò)程。這一方式具有安全性?、靈活性更高等優(yōu)點(diǎn)，但?對(duì)技術(shù)要求也高。此前，國(guó)內(nèi)火箭回收試驗(yàn)多在陸地進(jìn)行。
界面新聞獲悉，箭元科技此次回收試驗(yàn)的主要目標(biāo)，包括對(duì)海上軟著陸回收技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，涉及發(fā)動(dòng)機(jī)高空關(guān)機(jī)、二次啟動(dòng)、整箭海面懸停等關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)，獲取火箭對(duì)海上回收環(huán)境的適應(yīng)性數(shù)據(jù)，并形成完整的回收后處理流程，為中大型不銹鋼液體火箭，即元行者一號(hào)的首飛入軌+回收任務(wù)打下基礎(chǔ)。
此次回收試驗(yàn)使用的試驗(yàn)臺(tái)，是箭元科技自主建成的國(guó)內(nèi)首個(gè)“高架鋼結(jié)構(gòu)+水冷式導(dǎo)流”試驗(yàn)臺(tái)，能夠滿足全系統(tǒng)試車(chē)和亞軌道飛行試驗(yàn)使用。
全系統(tǒng)試車(chē)是指對(duì)包含燃燒室在內(nèi)的整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行性能檢測(cè)的過(guò)程，目的是驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)在極端條件下的運(yùn)行能力。
亞軌道飛行是指飛行器進(jìn)入距地表20-100千米的臨近空間區(qū)域，但未達(dá)到繞地球閉合軌道運(yùn)行速度的飛行方式?。
去年以來(lái)，商業(yè)航天安全問(wèn)題引發(fā)行業(yè)高度關(guān)注。箭元科技在此次任務(wù)中強(qiáng)調(diào)，“嚴(yán)格執(zhí)行試驗(yàn)安全管理規(guī)定與質(zhì)量管理要求，充分識(shí)別重大試驗(yàn)安全風(fēng)險(xiǎn)，制定完備應(yīng)急預(yù)案?！?/span>
箭元科技成立于2019年，是國(guó)內(nèi)首個(gè)采用“不銹鋼箭體+液氧甲烷”方案，開(kāi)發(fā)可回收可復(fù)用中大型運(yùn)載火箭的民營(yíng)企業(yè)。
這種技術(shù)路線和SpaceX的星艦契合。箭元科技希望通過(guò)打造“行者”系列運(yùn)載火箭，以支撐國(guó)家太空基建對(duì)于火箭運(yùn)力需求的急劇提升，同時(shí)服務(wù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)輸、太空旅游、空間站建設(shè)、深空探測(cè)等市場(chǎng)。
按照箭元科技的設(shè)計(jì)，元行者一號(hào)采用濺落回收方式，可以單箭復(fù)用20次，年發(fā)射能力可以達(dá)到26次。
在材料方面，箭元科技選擇了小眾的不銹鋼路線。目前在國(guó)內(nèi)運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)材料中，鋁合金是主流材料，采用不銹鋼的企業(yè)是少數(shù)。
和鋁合金材料相比，不銹鋼具有價(jià)格低廉、耐低溫、耐高溫等優(yōu)勢(shì)，但將其加工成符合火箭制造標(biāo)準(zhǔn)和性能要求的部件具有挑戰(zhàn)性，對(duì)高精度的技術(shù)和質(zhì)量控制要求更高。
目前國(guó)內(nèi)企業(yè)中，除了箭元科技，宇石空間、藍(lán)箭航天等民企也在嘗試不銹鋼火箭，在體制內(nèi)，關(guān)于不銹鋼火箭的相關(guān)試驗(yàn)也在不斷增加。
據(jù)界面新聞了解，對(duì)于箭元科技而言，現(xiàn)階段采用海上軟著陸回收技術(shù)路線，既能快速驗(yàn)證高精度制導(dǎo)控制、發(fā)動(dòng)機(jī)深度推力調(diào)節(jié)等關(guān)鍵技術(shù)，又能快速打通火箭一子級(jí)回收復(fù)用全流程。
2025年底，元行者一號(hào)將具備首飛條件。下一步，該公司計(jì)劃完成元行者一號(hào)的首飛入軌+回收任務(wù)。