浙产朱雀三号试验箭完成“蚱蜢跳” 中国民营可复用火箭何时起飞

Play Video

国内民营可复用火箭研制再获新进展。

2024年1月19日下午16时，由蓝箭航天自主研制、浙产民营VTVL-1试验箭在酒泉卫星发射中心点火起飞，在飞升350米高度后，火箭平稳降落，完成“蚱蜢跳”，试验取得圆满成功。

蓝箭航天供图

VTVL-1试验箭是首次验证朱雀三号（ZQ-3）一子级垂直返回关键技术的飞行试验平台，其发动机产自浙江湖州，箭体产自浙江嘉兴。试验的顺利完成，为后续朱雀三号首飞奠定了坚实的技术基础。

那么，火箭回收是如何实现的？中国民营可重复使用火箭又何时升空？

VTVL-1试验箭蓝箭航天供图

60秒350米，一枚试验箭稳稳落地

“5、4、3、2、1，点火！”酒泉卫星发射中心，随着口令下达，一枚试验箭喷出蓝色尾焰，直飞云霄。火箭到达最高处后，随即按轨道缓缓降落，如同“蚱蜢跳”，最后稳稳降落在距离起飞位置100米的回收场坪上。

飞行时间约60秒，飞行高度约350米——这是此次回收试验中，蓝箭航天VTVL-1试验箭取得的数据。通过试验，蓝箭航天迈出了可复用火箭研制的重要一步。

VTVL-1试验箭平稳着陆蓝箭航天供图

VTVL，即“Vertical Takeoff Vertical Landing”，意为垂直起降，是目前国内外火箭回收的最主流方式。除此之外，其他火箭回收方式还包括伞降回收、带翼飞回等。

垂直起降，简单而言就是火箭的一级箭体分离后，在降落过程中依靠火箭发动机进行减速，并调整位置，从而达到回收的目的。相较其他回收方式而言，垂直起降的回收方式点位更精确，着陆冲击更小，因此更具商业价值。

此次回收试验中，蓝箭航天发射的VTVL-1试验箭为单级液氧甲烷火箭，裹着银白色不锈钢外壳，箭体直径3.35米，长度18.3米，起飞重量约50.3吨。

试验箭装备了一台蓝箭航天自研的80吨级液氧甲烷发动机，具有正交双摆和50%到110%变推力调节能力，最大起飞推力80吨，具备空中二次点火能力。

在着陆配件上，试验箭配备了3套着陆缓冲支腿，具有两级缓冲功能，在设计上可适应50吨级的着陆质量，缓冲能力可以覆盖火箭未来海陆回收的需求。

朱雀三号总指挥戴政介绍，高工况下，该试验箭最大起飞重量可达68吨，能够实现10公里级垂直回收飞行试验。通过此次试验，蓝箭航天验证了可重复使用火箭的回收关键技术。

朱雀三号可回收示意图蓝箭航天供图

不锈钢制造，朱雀三号2025年首飞

刚刚过去的2023年，是蓝箭航天取得突破性进展的一年，成功发射了两枚朱雀二号液氧甲烷运载火箭。

2023年7月12日，朱雀二号遥二运载火箭从酒泉卫星发射中心点火升空，顺利进入预定轨道。朱雀二号由此成为全球首款成功入轨飞行的液氧甲烷火箭。

不到半年后的2023年12月9日，朱雀二号开启商业化进程新阶段。朱雀二号遥三运载火箭再次从酒泉卫星发射中心升空，将三颗卫星顺利送入预定轨道，任务取得圆满成功。

两枚火箭都产自浙江——发动机产自位于浙江湖州的发动机智能制造基地，整箭产自位于浙江嘉兴的火箭制造基地。

瞄准未来，蓝箭航天步履不停。在朱雀二号遥三火箭发射当天，蓝箭航天公布了全新可复用火箭朱雀三号的新进展。

当时，潮新闻记者从发布现场获悉，瞄准我国卫星互联网组网的高密度发射等需求，这枚全新可重复使用的液氧甲烷运载火箭直径4.5米，整流罩直径5.2米，全箭总长76.6米，起飞重量约660吨，起飞推力约900吨，一次性任务低轨运载能力达21.3吨，航区回收任务达18.3吨。

蓝箭航天供图

朱雀三号预计将于2025年具备首飞能力。火箭一子级可重复使用次数可达20次。在结构上，用来贮存燃料的火箭贮箱结构采用不锈钢材料制造。

“不锈钢材料具有高强度、易加工、成本低等诸多特点，尤其在低温环境下，性能也很优越，是制造可回收火箭的优势之选。”戴政表示，此次试验中，全箭主结构采用的材料为高强度不锈钢材，与朱雀三号材料体系相同，“技术上前后衔接，为朱雀三号积累了火箭制造、射前加注、低温传热和复用维护方面的经验数据，奠定了未来如期首飞的技术基础。”

VTVL-1试验箭蓝箭航天供图

目标可复用，中国民营火箭垂直回收方兴未艾

火箭的发射成本极为昂贵，但重复使用火箭可以有效地降低成本，回收便是其中的关键。

早在1962年，钱学森就在《星际航行概论》中明确提出了运载火箭回收的设想。他写道——

在星际航行的初始试验阶段，飞行次数比较少，一次性的火箭这样做还可以，但是对于未来的频繁发射来说，这就是浪费，所以我们应该想办法把空的运载火箭收回来。

近年来，在火箭回收领域，美国太空探索公司SpaceX表现出色。自2015年12月、2016年4月，猎鹰9号一级火箭分别实现全球首次轨道发射火箭陆地回收和首次海上回收以来，SpaceX研制的猎鹰运载火箭已经实现常态化可重复使用。

不过，SpaceX的回收也不是次次都能成功。2023年12月底，猎鹰9号助推器B1058就在一次运输任务中坠入大海。而这枚助推器首次启用于2020年5月31日，累计完成了19次重复使用任务。

放眼国内，民营航天可复用火箭研制方兴未艾。

早在2019年8月，翎客航天就完成了高度为300米的可回收火箭垂直回收试验。2022年6月，深蓝航天“星云-M”1号缩比试验箭也完成了1公里级垂直起降飞行试验。不过这些并非全尺寸火箭的垂直起降。

2023年11月2日，星际荣耀自研的液氧甲烷火箭双曲线二号点火升空。火箭起飞后约1分钟后，在目标着陆点平稳精准着陆，为国内首次开展液体火箭全尺寸一子级的垂直起降与重复使用飞行试验。

相较而言，此次发射的VTVL-1试验箭，在起飞规模上是国内目前所有试验箭中规模最大的火箭，也是目前国内唯一具备10公里级垂直起降飞行验证能力的火箭产品。

国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光认为，越来越多商业航天企业的涌现，是我国整体工业实力提升和航天技术日益成熟的结果，也代表着航天产业规模提升到了一定层次。“虽然跟全球民营火箭头部公司SpaceX相比，中国民营航天企业还有很长一段路要走，但未来可期。”杨宇光说。