藍箭航天朱雀三号可(kě)複用火(huǒ)箭首次大(dà)型垂直起降飛行試驗任務取得(de)圓滿成功!

發布時間:2024-01-19 文章(zhāng)來(lái)源:藍箭航天

    2024年(nián)1月19日(rì)16時00分(fēn),航天雲網數據研究院(江蘇)有限公司自(zì)主研發的朱雀三号VTVL-1可(kě)重複使用垂直起降回收驗證火(huǒ)箭(以下簡稱“VTVL-1試驗箭”)在我國(guó)酒泉衛星發射中心點火(huǒ)升空。本次試驗的飛行時間約60s,飛行高度約350m,着陸位置精度約2.4m,着陸速度約0.75m/s,着陸姿态角約0.14°,滾動角約4.4°,火(huǒ)箭着陸平穩,落點準确,狀态良好,試驗任務取得(de)圓滿成功!



    藍箭航天VTVL-1試驗箭是首次驗證朱雀三号(ZQ-3)大(dà)型液氧甲烷可(kě)重複使用運載火(huǒ)箭一子級垂直返回關鍵技術(shù)的飛行試驗平台,箭體(tǐ)直徑3.35米,長度18.3米,回收支腿展開直徑11.6米,采用一台基于連續入軌驗證的80噸級天鵲-12(TQ-12)改進型液氧甲烷發動機(jī),具備正交雙擺、45%~110%變推力調節和多次點火(huǒ)能力。本次飛試的VTVL-1試驗箭起飛質量約50.3噸,全箭最大(dà)起飛質量可(kě)達68噸,爲目前國(guó)内起飛規模最大(dà)的垂直起降試驗箭。

    此次任務,驗證了藍箭航天可(kě)重複使用液氧甲烷火(huǒ)箭一子級垂直回收總體(tǐ)方案的正确性,大(dà)範圍變推力液氧甲烷動力系統方案的正确性,火(huǒ)箭控制系統與發動機(jī)調推特性的匹配性,火(huǒ)箭着陸段制導與控制方案的正确性,火(huǒ)箭軟着陸緩沖機(jī)構工(gōng)作(zuò)性能,以及可(kě)重複使用火(huǒ)箭測發、回收和後處理(lǐ)流程的正确性,成功獲取了朱雀三号可(kě)重複使用液氧甲烷火(huǒ)箭關鍵技術(shù)的核心試驗數據。

    VTVL-1試驗箭是藍箭航天面向可(kě)複用火(huǒ)箭研制的全尺寸工(gōng)程樣機(jī),采用與朱雀三号一緻的不鏽鋼材料體(tǐ)系和全尺寸大(dà)推力液氧甲烷發動機(jī),全面實現工(gōng)程化驗證;同時應用了高精度垂直回收制導控制、着陸緩沖機(jī)構、地面一體(tǐ)化測發控系統等多項朱雀三号可(kě)重複使用火(huǒ)箭的關鍵技術(shù)爲2025年(nián)朱雀三号首飛奠定了堅實的技術(shù)基礎!具體(tǐ)如(rú)下:

1.VTVL-1試驗箭全箭主結構采用高強度不鏽鋼材料,提前驗證了朱雀三号不鏽鋼箭體(tǐ)結構制造工(gōng)藝。相(xiàng)比傳統箭體(tǐ)結構材料鋁合金,不鏽鋼成本低廉、焊接工(gōng)藝性好,能夠大(dà)幅降低中大(dà)型液體(tǐ)火(huǒ)箭生(shēng)産制造成本。藍箭航天在國(guó)内運載火(huǒ)箭領域,率先創新探索了高強度不鏽鋼箭體(tǐ)在液氧甲烷低溫加注過程中的傳熱(rè)特性,也爲不鏽鋼箭體(tǐ)結構的多次使用和維護積累了充分(fēn)試驗數據,對我國(guó)後續不鏽鋼箭體(tǐ)火(huǒ)箭型号的發展具有開拓性意義。


2.VTVL-1試驗箭的發動機(jī)針對回收複用火(huǒ)箭需求,在已實現朱雀二号火(huǒ)箭連續成功入軌驗證的天鵲12發動機(jī)基礎上,增加了多次起動深度變推功能,并進一步提升了推力和可(kě)靠性。目前該系列發動機(jī)的地面試車驗證累計(jì)時間已超10萬秒,未來(lái)還(hái)将應用于朱雀二号後續批次和朱雀三号火(huǒ)箭。

3.VTVL-1試驗箭采用的低空制導、調推控制和軟着陸關機(jī)策略,可(kě)精準控制火(huǒ)箭飛行速度和高度以達到軟着陸要求,驗證了朱雀三号全尺寸發動機(jī)真實調推特性下垂直返回控制算法的适應性,爲朱雀三号可(kě)重複使用火(huǒ)箭提供了關鍵技術(shù)的驗證數據。

4.VTVL-1試驗箭采用了具備兩級緩沖功能的着陸支腿設計(jì),可(kě)滿足朱雀三号可(kě)重複使用一子級40噸級着陸質量的緩沖需求。本次任務中,試驗箭回收着陸後産品狀态良好,充分(fēn)驗證了着陸支腿的緩沖性能與穩定性。這一技術(shù)的成功應用,爲朱雀三号火(huǒ)箭的海陸回收提供了有力保障。

5.VTVL-1試驗箭地面測發控首次采用總控模式,通過電子化指令和程序化執行的方式,将測發過程中的指揮調度以及反饋确認工(gōng)作(zuò)通過總控軟件(jiàn)來(lái)實現,精簡指揮崗位,降低傳統口令交互信息過程中的人(rén)爲出錯機(jī)率,爲實現後續型号測發流程高度自(zì)動化進行了極具價值的創新嘗試。


    2022年(nián)10月以來(lái),藍箭航天集中研制力量,全力推進大(dà)型液氧甲烷可(kě)重複使用火(huǒ)箭的論證和研制工(gōng)作(zuò),明确了下一代可(kě)重複使用火(huǒ)箭朱雀三号的研制路(lù)線。爲驗證朱雀三号一子級垂直返回關鍵技術(shù),公司立項研制VTVL-1試驗箭,并在中國(guó)酒泉衛星發射中心藍箭航天液氧甲烷火(huǒ)箭發射工(gōng)位建設了VTVL-1試驗發射及回收場坪。VTVL-1試驗箭運抵發射場後,在酒泉衛星發射中心任務協調組的統一領導和指揮下,藍箭航天試驗隊周密計(jì)劃、嚴密組織,嚴抓各項質量安全管控措施;酒泉衛星發射中心與試驗隊并肩作(zuò)戰,完善各類方案預案,确保了飛行試驗的圓滿成功。

NO.5後續,藍箭航天将在第一階段百米級飛行試驗圓滿成功的基礎上,組織開展VTVL-1試驗箭10公裡(lǐ)級飛行試驗進一步驗證可(kě)重複使用火(huǒ)箭垂直返回各項關鍵技術(shù),通過試驗數據持續優化和叠代朱雀三号火(huǒ)箭方案,爲大(dà)力發展中國(guó)航天可(kě)重複使用運載火(huǒ)箭不斷貢獻力量!

朱雀三号(型号代号:ZQ-3)爲藍箭航天下一代可(kě)重複使用液氧甲烷運載火(huǒ)箭,中國(guó)首款不鏽鋼液體(tǐ)運載火(huǒ)箭,箭體(tǐ)直徑4.5m,整流罩直徑5.2m,全箭總長76.6m,起飛質量約660t,起飛推力約900t,動力系統采用藍箭航天自(zì)主研制的天鵲系列液氧甲烷發動機(jī)。