VTVL-1試驗箭試驗成功！朱雀三號可重復使用火箭有四個亮點｜科技觀察

封面新聞記者 邊雪

1月19日16時，坐標酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，隨著發(fā)動機轟鳴噴焰，藍箭航天VTVL1試驗箭（以下簡稱VTVL1）點火起飛。

據(jù)悉，本次試驗的飛行時間約60s，飛行高度約350m，著陸位置精度2.4m，著陸速度0.75m/s，著陸姿態(tài)角約0.14°，滾動角約4.4°?；鸺懫椒€(wěn)，落點準確，狀態(tài)良好，試驗任務(wù)取得圓滿成功。

藍箭航天 VTVL1試驗箭。（藍箭航天供圖）

VTVL1是驗證朱雀三號大型液氧甲烷可重復使用火箭垂直返回關(guān)鍵技術(shù)的飛行試驗，通過發(fā)動機推力調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)垂直回收飛行試驗。封面新聞記者從藍箭航天內(nèi)部獲悉，VTVL1試驗箭于2023年11月完成總裝總測工作。

對于本次試驗，朱雀三號總指揮戴政19日告訴記者：“目前，VTVL1驗證了低空低速狀態(tài)下的火箭垂直回收能力，驗證了控制系統(tǒng)與發(fā)動機調(diào)推性能的匹配性，初步驗證了火箭垂直回收的制導控制算法。”

VTVL1：回收復用火箭工程研制重要一環(huán)

VTVL1為單級液氧甲烷火箭，箭體直徑3.35m，長度18.3m，裝備一臺已實現(xiàn)入軌飛行驗證的朱雀二號火箭同型改進的80噸級液氧甲烷發(fā)動機，具備正交雙擺和50%~110%變推力調(diào)節(jié)能力，最大起飛推力80噸，具備空中二次點火能力，配備3套著陸緩沖支腿。首次垂直回收試驗的飛行時間約55s，飛行高度約320m，起飛重量約50.3噸。高工況下最大起飛重量可達68噸，能夠?qū)崿F(xiàn)10km級垂直回收飛行試驗。

在起飛規(guī)模上，VTVL1是國內(nèi)目前所有垂直起降試驗箭中規(guī)模最大的火箭，也是目前國內(nèi)唯一具備10km級垂直起降飛行驗證能力的火箭產(chǎn)品。

不同于國內(nèi)以小噸位原理樣機進行的演示驗證，VTVL1的首次飛行試驗是作為藍箭航天回收復用火箭工程研制的重要一環(huán)，采用的是全尺寸發(fā)動機構(gòu)建的工程樣機。

在創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用方面，VTVL1試驗箭所使用的高強度不銹鋼貯箱、80噸可多次起動變推力發(fā)動機、垂直回收導航制導控制技術(shù)、回收著陸緩沖技術(shù)、地面一體化測控系統(tǒng)等，均為藍箭航天。

藍箭航天 VTVL1試驗箭。（藍箭航天供圖）

據(jù)藍箭航天工作人員介紹，朱雀三號可重復使用火箭的關(guān)鍵技術(shù)有以下四個亮點。

亮點一：全箭主結(jié)構(gòu)采用高強度不銹鋼材料

VTVL1全箭主結(jié)構(gòu)采用高強度不銹鋼材料，與朱雀三號材料體系相同，技術(shù)上前后銜接，為朱雀三號積累了火箭制造、射前加注、低溫傳熱和復用維護方面的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，奠定了如期首飛的技術(shù)基礎(chǔ)。

亮點二：主發(fā)動機全面提升

VTVL1所使用的主發(fā)動機，是已驗證飛行的TQ12發(fā)動 機改進型，推力、性能和可靠性進一步提升，并針對可重復使用火箭需求，增加了空中多次起動和深度變推功能。該系列發(fā)動機地面試車驗證累計時間已接近10萬秒，未來該型發(fā)動機將應(yīng)用于朱雀二號后續(xù)批次和朱雀三號運載火箭。

亮點三：緩沖設(shè)計適應(yīng)50噸級著陸質(zhì)量

VTVL1 所使用的具有兩級緩沖功能的著陸支腿，在設(shè)計上適應(yīng)50噸級的著陸質(zhì)量，并通過了以46噸質(zhì)量、將近3m/s速度觸地情況下的地面驗證，箭上沖擊響應(yīng)不超過 3g（g為重力加速度）。緩沖能力可以覆蓋未來朱雀三號海陸回收的需求。

亮點四：測發(fā)流程高度自動化

VTVL1地面測發(fā)首次采用總控模式，通過電子化指令和程序化執(zhí)行的方式，將測發(fā)過程中的指揮調(diào)度以及反饋確認工作通過總控軟件來實現(xiàn)，精簡指揮崗位，降低傳統(tǒng)口令交互信息過程中的人為出錯幾率，這是為實現(xiàn)后續(xù)型號測發(fā)流程高度自動化所進行的創(chuàng)新嘗試。

藍箭航天VTVL1試驗箭發(fā)射試驗任務(wù)圓滿成功。（藍箭航天供圖）

2022年10月以來，藍箭航天集中研制力量，全力推進大型液氧甲烷可重復使用火箭的論證和研制工作，明確了下一代可重復使用火箭朱雀三號的研制路線。

藍箭航天工作人員告訴記者，為驗證朱雀三號一子級垂直返回關(guān)鍵技術(shù)，公司立項研制VTVL1，并在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心藍箭航天液氧甲烷火箭發(fā)射工位建設(shè)了VTVL1試驗發(fā)射及回收場坪。VTVL1運抵發(fā)射場后，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心任務(wù)協(xié)調(diào)組的統(tǒng)一領(lǐng)導和指揮下，藍箭航天試驗隊周密計劃、嚴密組織，嚴抓各項質(zhì)量安全管控措施；酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心與試驗隊并肩作戰(zhàn)，完善各類方案預案，確保了飛行試驗的圓滿成功。

后續(xù)，藍箭航天將在第一階段百米級飛行試驗圓滿成功的基礎(chǔ)上，組織開展VTVL110公里級飛行試驗，進一步驗證可重復使用火箭垂直返回各項關(guān)鍵技術(shù)，通過試驗數(shù)據(jù)持續(xù)優(yōu)化和迭代朱雀三號火箭方案，為大力發(fā)展中國航天可重復使用運載火箭不斷貢獻力量！

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