中國商業航天新突破！藍箭航天完成10公里級“蚱蜢跳”

21世紀經濟報道記者白楊 北京報道

9月11日12時00分，藍箭航天自主研發的朱雀三號VTVL-1可重複使用垂直起降回收試驗箭，在我國酒泉衛星發射中心完成十公里級垂直起降返回飛行試驗。

在業內，這類試驗也被比喻爲“蚱蜢跳”，是火箭實現可重複使用前的關鍵步驟。資料顯示，朱雀三號VTVL-1試驗箭爲單級液氧甲烷火箭，箭體直徑3.35m，長度18.3m，搭載一臺已實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）改進型液氧甲烷發動機，起飛質量約68t，起飛推力800千牛。

據悉，該次任務是國內首次實現垂直起降返回火箭空中二次點火、跨音速大動壓環境下“柵格舵-冷氣姿控-發動機”聯合制導控制，以及高空風實時風修技術工程化應用等技術驗證，標誌着中國商業航天在可重複使用運載火箭技術上取得重大突破。

各項指標均滿足預期

試驗中，朱雀三號VTVL-1試驗箭空中飛行總時間爲200.7s，經歷“上升-發動機關機-無動力滑行-發動機空中二次起動-軟着陸”過程。

其中，起飛後約113s發動機第一次關機，關機後火箭繼續依靠慣性飛行至距地面高度10002m的最高點，爲抵消36m/s的高空橫風乾擾，火箭依靠高空風修正、柵格舵和冷氣姿控來穩定飛行姿態。

經過無動力滑行約40s後，在火箭高度降至4.64km、速度達到0.8Ma情況下，發動機進行空中100%工況二次點火，火箭進入着陸減速段，並通過在線制導控制算法，調節發動機推力和飛行狀態，引導箭體在距離發射工位約3.2km的回收場坪實現軟着陸。

藍箭航天披露的數據顯示，朱雀三號VTVL-1試驗箭着陸位置中心點距離回收場坪中心位置1.7m，着陸垂直速度-1.65m/s，着陸姿態角偏差爲0.3°，各項指標均滿足預期設計。

實現四項驗證成果

藍箭航天表示，本次飛行任務主要實現了以下四項驗證成果：

一是，採用國內推力最大的入軌級液氧甲烷發動機，首次在國內驗證發動機一次關機後小過載段的推進劑管理技術，驗證重複使用火箭發動機空中二次起動能力。考覈垂直返回狀態下動力系統關鍵動作歷經的環境過程，更加貼近重複使用火箭一子級回收過程的實際工況，從而全面驗證朱雀三號可重複使用火箭動力系統關鍵技術。

二是，成功驗證重複使用火箭發動機搖擺+冷氣姿控RCS+柵格舵的聯合控制方法，進一步驗證火箭在高空高速大動壓狀態下的精準制導與控制算法，爲朱雀三號可重複使用火箭制導控制關鍵技術的研究和驗證提供了重要數據支撐。

三是，沿用原執行百米級飛行試驗任務的試驗箭，驗證了不鏽鋼箭體結構、發動機和箭載航電設備等在重複使用條件下的性能表現，積累了關於可重複使用火箭檢查、維護方面的充分經驗，對提高朱雀三號可靠性和復飛效率具有重要意義。

四是，採用射前實時風修正技術方案，利用射前24h內三次高空風實測數據，快速開展彈道、制導和控制專業諸元計算和仿真驗證。這項技術實時性強，工程化應用能夠有效提高火箭對發射環境條件的適應能力，可使朱雀三號火箭在滿足發射概率的情況下，降低結構載荷設計，實現更高的運載效率和運載能力。

藍箭航天稱，朱雀三號VTVL-1試驗箭是以全尺寸發動機構建的工程樣機，是藍箭航天重複使用火箭工程研製的重要一環。而通過兩次垂直起降回收試驗，型號團隊成功驗證了多項重複使用火箭關鍵技術，爲將來朱雀三號的首飛及回收奠定了堅實基礎。

朱雀三號將於明年首飛

成立於2015年6月的藍箭航天，是中國最早的民營火箭公司之一。2023年7月，藍箭航天研製的朱雀二號遙二運載火箭成功發射，成爲全球首枚入軌的液氧甲烷火箭。

2022年10月，藍箭航天明確了下一代可重複使用火箭朱雀三號的研製路線。今年初，朱雀三號完成方案階段轉初樣階段工作，全面開展初樣階段各系統產品研製，並計劃於2025年實施首飛，2026年實現一子級回收複用。

朱雀三號（型號代號：ZQ-3）將是一款可重複使用液氧甲烷運載火箭，也是中國首款不鏽鋼液體運載火箭，箭體直徑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，動力系統採用藍箭航天自主研製的天鵲系列液氧甲烷發動機。

更重要的是，朱雀三號一子級設計複用次數不少於20次，一次性使用任務的低軌運載能力可達21.3t，航區回收任務爲18.3t，可支撐我國衛星互聯網組網的高密度發射、大型通信衛星GTO軌道發射以及各型飛船發射的任務需求。

爲了驗證朱雀三號一子級垂直返回關鍵技術，藍箭航天立項研製VTVL-1試驗箭，並在中國酒泉衛星發射中心藍箭航天液氧甲烷火箭發射工位建設了VTVL-1試驗發射及回收場坪。

今年1月，藍箭航天完成了朱雀三號VTVL-1試驗箭百米級的垂直起降返回飛行試驗。當時，試驗箭經過約60秒飛行，飛行高度約350米，最終平穩着陸。

當低成本與高運力，成爲運載火箭未來發展的明確目標時，中國的航天企業也在加快可重複使用火箭的研發腳步。今年6月，作爲“國家隊”代表的上海航天技術研究院率先完成了可重複使用運載火箭10公里級垂直起降飛行試驗。

藍箭航天的這次試驗，則進一步證明了中國民營火箭公司的技術實力。而除了藍箭航天之外，深藍航天、星際榮耀、天兵科技等都在進行可重複使用運載火箭的相關測試。