“小型猎鹰”火箭将于今年首飞！

2024年2月24日之前，星河动力航天公司顺利完成了“智神星一号”运载火箭控制系统半实物仿真试验。该试验充分验证了控制系统设计的正确性，检验了伺服机构在复杂负载环境下的性能，为“智神星一号”火箭首飞打下了坚实的基础。

中大型可回收复用运载火箭！

“智神星一号”为星和动力航天公司基于“模块化、组合化”思路自主研制的中大型低温液体运载火箭系列，为部分可重复使用运载火箭，芯一级、助推器均可实现回收复用。该系列火箭包含“智神星一号甲”和“智神星一号乙”两个构型，其中“智神星一号甲”为采用两级串联构型的中型火箭，“智神星一号乙”为采用两级半构型的大型火箭，是在“智神星一号甲”基础上并排捆绑两个芯一级模块而来，该系列火箭芯一级、芯二级、助推器主动力全部采用液氧煤油发动机。

“智神星一号甲”芯一级配备7台“苍穹-50”（CQ-50）液氧/煤油发动机，该发动机采用燃气发生器循环，具备多次启动和深度变推力能力，单台额定海平面推力50吨，推重比大于120，变推比4:1，海平面比冲265秒，工作时间135 秒，支持±6°摇摆，可重复使用50次，具备故障检测与隔离能力。“苍穹-50”被称为中国第一款“梅林”发动机（也称“默林”），即中国第一款采用开式的燃气发生器循环、具备大推重比和深度可变推力、可多次重复使用的液氧煤油发动机。

该箭芯一级采用中心1台主发动机、周向均布6台、全双向摆动方案，飞行段采用“光纤捷联惯组+飞行综合控制器+电动伺服机构”的控制方案，单台发动机配备2台机电作动器，支持径向和切向摆动。芯一级采用了动力系统冗余设计，当单台发动机/伺服出现故障时（Engine-out），可对其余6台发动机进行控制指令重新分配，以保证火箭继续稳定飞行。

芯二级配备1台真空版苍穹-50（CQ-50V）发动机，真空推力60吨，真空比冲330秒。同时，可选配“爱神星二号”液体上面级形成三级或三级半火箭，进一步提升运力，支持一箭多星、太空摆渡、主动离轨。

“智神星一号甲”（PALLAS-1A）高49.627米，芯级直径均为3.35米，起飞质量283吨，起飞推力350吨，推重比约1.24，配备载荷空间直径4.2米、高度8 米的整流罩，其高度200千米近地轨道运力8吨，搭配“爱神星二号”上面级状态下高度200千米近地轨道运力可达10吨。“智神星一号乙”火箭起飞质量730吨，高度200千米近地轨道运力则达到17.5吨。“智神星一号”系列火箭在滨海发射场执行任务时可采用航线下回收和返场回收两种方式进行芯一级和助推器的回收。

“小型猎鹰”火箭！

作为被星河动力寄予厚望的商业运载火箭，“智神星一号”系列以太空探索技术公司（SpaceX）“猎鹰”系列火箭为标杆进行研制。现役“猎鹰”系列运载火箭包含“猎鹰九号”和“重型猎鹰”两个型号，“猎鹰九号”为基本型，在其基础上并排捆绑两枚芯一级助推器形成“重型猎鹰”。

“猎鹰九号”为大型两级低温液体运载火箭，为部分可重复使用运载火箭，一级和整流罩均可实现多次回收复用，采用两级串联构型，芯一级、芯二级主动力均采用液氧煤油发动机。

该箭当前在用型号为v1.2 (Block 5)，芯一级配备9台梅林1D++液氧煤油发动机，采用燃气发生器循环，单台海平面推力约92吨（903.35千牛），海平面比冲290秒，推力调节范围57%-100%（梅林1D+），具备故障诊断和冗余控制能力。芯二级配备1台梅林1D真空版（Merlin 1DV，MVac）发动机，真空推力约100吨（981千牛），真空比冲约351秒。

“猎鹰九号”火箭高70米，芯级直径均为3.7米，起飞质量549吨，起飞推力735吨，其标准近地轨道运力22.8吨。“重型猎鹰”起飞质量1420.788吨，其标准近地轨道运力63.8吨。“猎鹰”系列火箭芯一级和助推器可采用返场回收和航线下回收两种方式进行回收，一级模块支持重复使用40次，目前最高复用次数为19次（B1058.19和B1061.19）。

相较于“猎鹰”系列火箭，“智神星一号”系列在构型方式、主发动机类型和配置方案、回收复用乃至整个系列火箭设计构型思路等方面存在较高的相似度，是来自中国的小型版“猎鹰”系列火箭。以“猎鹰”系列火箭为标杆，“智神星一号”系列火箭通过简化设计构型、回收复用实现低成本，这正是实现该箭宽带互联网星座建设主力箭型的自我定位所必须的。

预计在2024年11月，“智神星一号甲”（遥一）运载火箭将在海南国际商业航天发射中心2号工位执行首飞。按照规划，“智神星一号”系列火箭将具备在海南商业航天发射中心和太原卫星发射中心执行发射任务的能力。

对于星河动力而言，“谷神星一号”火箭是其进入商业航天发射市场的敲门砖，“智神星一号”系列火箭则是其角逐商业航天发射市场的主打产品。只是和“谷神星一号”入局时不同，此时的中国民营商业航天已有2型液体运载火箭成功入轨，且在其首飞同期来自其它商业航天企业的多型可回收复用火箭也将投入首飞，并具有技术水平高、运载能力强的特点。

面对日趋激烈的市场竞争环境，“智神星一号”的发展需要像“猎鹰”火箭的发展过程一样实现小步快跑、快速迭代，形成低成本、高频次、大运力、高可靠的优势，如此才能在不断进取中斩获更多的商业发射订单。

作者：木兰星舟