我國第一款不銹鋼火箭 朱雀三號完成1萬(wàn)米垂直起降飛行

快科技今日（9月11日）消息，國第藍箭航天自主研發(fā)的銹鋼行朱雀三號VTVL-1可重復使用垂直起降回收試驗箭，在我國酒泉衛星發(fā)射中心的火箭號完藍箭航天液氧甲烷火箭發(fā)射工位，圓滿(mǎn)了完成10公里級的朱雀直起垂直起降返回飛行試驗。

這是成萬(wàn)國內首次實(shí)現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”聯(lián)合制導控制、米垂高空風(fēng)實(shí)時(shí)風(fēng)修技術(shù)工程化應用等技術(shù)驗證。降飛

它標志著(zhù)，國第中國商業(yè)航天在可重復使用運載火箭技術(shù)上取得重大突破，銹鋼行為將來(lái)實(shí)現大運力、火箭號完低成本、朱雀直起高頻次、成萬(wàn)可重復使用的米垂航天發(fā)射邁出了關(guān)鍵性的一步。

本次試驗中，降飛朱雀三號VTVL-1試驗箭空中飛行總時(shí)間為200.7秒，國第經(jīng)歷了上升、發(fā)動(dòng)機關(guān)機、無(wú)動(dòng)力滑行、發(fā)動(dòng)機空中二次起動(dòng)、軟著(zhù)陸的過(guò)程。

其中，起飛后約113秒發(fā)動(dòng)機第一次關(guān)機，火箭依靠慣性，繼續飛行至距地面高度10002米的最高點(diǎn)。

為抵消36米/秒的高空橫風(fēng)干擾，火箭依靠高空風(fēng)修正、柵格舵、冷氣姿控來(lái)穩定飛行姿態(tài)。

無(wú)動(dòng)力滑行約40秒后，火箭高度降至4.64公里，速度達到0.8馬赫，發(fā)動(dòng)機100％工況二次點(diǎn)火。

火箭隨即進(jìn)入著(zhù)陸減速段，并通過(guò)在線(xiàn)制導控制算法，調節發(fā)動(dòng)機推力和飛行狀態(tài)，引導箭體在距離發(fā)射工位約3.2公里的回收場(chǎng)坪實(shí)現軟著(zhù)陸。

著(zhù)陸位置中心點(diǎn)距離回收場(chǎng)坪中心位置1.7米，著(zhù)陸垂直速度-1.65米/秒，著(zhù)陸姿態(tài)角偏差為0.3°，各項指標均滿(mǎn)足預期設計，達到國內領(lǐng)先水平。

今年1月，朱雀三號VTVL-1驗證箭完成了百米級垂直起降飛行試驗，行時(shí)間約60秒，飛行高度約350米，著(zhù)陸位置精度約2.4米，著(zhù)陸速度約0.75米/秒，著(zhù)陸姿態(tài)角約0.14°，滾動(dòng)角約4.4°，火箭著(zhù)陸平穩，落點(diǎn)準確，狀態(tài)良好，試驗任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功。

新一次任務(wù)實(shí)現的驗證成果如下：

1、

采用國內推力最大的入軌級液氧甲烷發(fā)動(dòng)機，首次在國內驗證發(fā)動(dòng)機一次關(guān)機后小過(guò)載段的推進(jìn)劑管理技術(shù)，驗證重復使用火箭發(fā)動(dòng)機空中二次起動(dòng)能力。

考核垂直返回狀態(tài)下動(dòng)力系統關(guān)鍵動(dòng)作歷經(jīng)的環(huán)境過(guò)程，更加貼近重復使用火箭一子級回收過(guò)程的實(shí)際工況，從而全面驗證朱雀三號可重復使用火箭動(dòng)力系統關(guān)鍵技術(shù)。

2

成功驗證重復使用火箭發(fā)動(dòng)機搖擺+冷氣姿控RCS+柵格舵的聯(lián)合控制方法，進(jìn)一步驗證火箭在高空高速大動(dòng)壓狀態(tài)下的精準制導與控制算法，為朱雀三號可重復使用火箭制導控制關(guān)鍵技術(shù)的研究和驗證提供了重要數據支撐。

3

沿用原執行百米級飛行試驗任務(wù)的試驗箭，驗證可重復使用能力。

通過(guò)對試驗箭在第一次飛行之后狀態(tài)復檢和本次飛行試驗的圓滿(mǎn)成功，實(shí)際驗證了不銹鋼箭體結構、發(fā)動(dòng)機和箭載航電設備等在重復使用條件下的性能表現，積累了關(guān)于可重復使用火箭檢查、維護方面的充分經(jīng)驗，對提高朱雀三號可靠性和復飛效率具有重要意義。

4

采用射前實(shí)時(shí)風(fēng)修正技術(shù)方案，利用射前24h內三次高空風(fēng)實(shí)測數據，快速開(kāi)展彈道、制導和控制專(zhuān)業(yè)諸元計算和仿真驗證。

這項技術(shù)實(shí)時(shí)性強，工程化應用能夠有效提高火箭對發(fā)射環(huán)境條件的適應能力，可使朱雀三號火箭在滿(mǎn)足發(fā)射概率的情況下，降低結構載荷設計，實(shí)現更高的運載效率和運載能力。

朱雀三號（ZQ-3）是藍箭航天的下一代可重復使用液氧甲烷運載火箭，也是中國首款不銹鋼液體運載火箭。

箭體直徑4.5米，整流罩直徑5.2米，全箭總長(cháng)76.6米，起飛質(zhì)量約660噸，起飛推力約900噸，采用藍箭航天自主研制的80噸級天鵲系列液氧甲烷發(fā)動(dòng)機。

朱雀三號一子級設計復用次數不少于20次，一次性使用任務(wù)的低軌運載能力可達21.3噸，航區回收任務(wù)為18.3噸，可支撐我國衛星互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)高密度發(fā)射、大型通信衛星GTO軌道發(fā)射、各型飛船發(fā)射。

朱雀三號已于今年初完成方案階段轉初樣階段工作，全面開(kāi)展初樣階段各系統產(chǎn)品研制，計劃2025年首飛，2026年實(shí)現一子級回收復用。

朱雀三號VTVL-1試驗箭是以全尺寸發(fā)動(dòng)機構建的工程樣機，為單級液氧甲烷火箭，采用與朱雀三號火箭一致的高強度不銹鋼箭體結構。

驗證箭直徑3.35米，長(cháng)度18.3米，起飛質(zhì)量約68噸，起飛推力800千牛，裝配3組著(zhù)陸緩沖支腿，新增4片柵格舵系統。

搭載一臺已實(shí)現連續入軌飛行驗證、與朱雀三號火箭同型的80噸級天鵲-12（TQ-12）改進(jìn)型液氧甲烷發(fā)動(dòng)機，具備正交雙擺、45-111％變推力調節和多次點(diǎn)火能力。