国内首次!“亦庄箭”朱雀三号完成10公里级垂直起降飞行试验

9月11日12时，在酒泉卫星发射中心，北京经济技术开发区（也称“北京亦庄”）企业蓝箭航天空间科技股份有限公司（简称“蓝箭航天”）自主研发的朱雀三号VTVL-1试验箭成功完成10公里级垂直起降返回飞行试验。此次试验实现了国内首次液体发动机空中二次点火，标志着中国商业航天在可重复使用运载火箭技术上取得重大突破。

“本次任务是继2024年1月圆满执行百米级飞行试验任务之后，对大型液氧甲烷重复使用火箭垂直起降回收各项关键技术的进阶验证，这次试验为我国将来实现大运力、低成本、高频次、可重复使用的航天发射迈出了关键性的一步。”蓝箭航天火箭研发部总经理、朱雀三号可复用火箭型号总指挥戴政介绍，此次任务完成了垂直起降返回火箭空中二次点火、跨音速大动压环境下“栅格舵-冷气姿控-发动机”联合制导控制，以及高空风实时风修技术工程化应用等技术验证。

此次试验中，朱雀三号VTVL-1试验箭空中飞行总时间为200.7秒，经历“上升-发动机关机-无动力滑行-发动机空中二次起动-软着陆”过程。其中，起飞后约113秒发动机第一次关机，关机后火箭继续依靠惯性飞行至距地面高度10002米的最高点，为抵消36米/秒的高空横风干扰，火箭依靠高空风修正、栅格舵和冷气姿控来稳定飞行姿态；经过无动力滑行约40秒后，在火箭高度降至4.64千米、速度达到0.8马赫情况下，发动机进行空中100%工况二次点火，火箭进入着陆减速段，并通过在线制导控制算法，调节发动机推力和飞行状态，引导箭体在距离发射工位约3.2千米的回收场坪实现软着陆；着陆位置中心点距离回收场坪中心位置1.7米，着陆垂直速度-1.65米/秒，着陆姿态角偏差为0.3°，各项指标均满足预期设计，达到国内领先水平。

在无动力飞行阶段，火箭如何稳定姿态？“我们在火箭上采用高空风修正、栅格舵和冷气姿控来稳定飞行姿态。着陆减速阶段如何调整方向，找稳落点？我们通过在线制导控制算法，调节发动机推力和飞行状态……”锚定难题，用技术解决难题，戴政表示，一个个问题在技术攻关中被解开，一个个答案又在这次飞行试验中被验证正确。其中，朱雀三号VTVL-1试验箭采用国内推力最大的入轨级液氧甲烷发动机，首次在国内验证发动机一次关机后小过载段的推进剂管理技术，重复使用火箭发动机空中二次起动能力得到验证；考核垂直返回状态下动力系统关键动作历经的环境过程，更加贴近重复使用火箭一子级回收过程的实际工况，朱雀三号可重复使用火箭动力系统关键技术得到验证；重复使用火箭发动机摇摆+冷气姿控RCS+栅格舵的联合控制方法，以及火箭在高空高速大动压状态下的精准制导与控制算法得到验证；沿用原执行百米级飞行试验任务的试验箭，可重复使用能力得到验证；利用射前24h内三次高空风实测数据，快速开展弹道、制导和控制专业诸元计算和仿真验证，射前实时风修正技术方案得到验证。

据介绍，此次试验为将来朱雀三号的首飞及回收奠定了坚实基础。今年初，朱雀三号已完成方案阶段转初样阶段工作，全面开展初样阶段各系统产品研制，计划于2025年实施首飞，2026年实现一子级回收复用，力争在未来3年内助力中国商业航天实现大运力低成本可重复使用运载火箭技术的根本性突破。

“感谢北京经开区对我们的支持！”蓝箭航天有关负责人表示：“北京经开区一路陪伴企业成长，持续提供产业资源、资金及政策等多层面的支持与服务。据悉，仅2023年，北京市科委、中关村管委会及北京经开区通过研发投入补贴、保险贴费、发射测控费、创新中心建设、重大专项配套等方式给予企业千万余元补贴。北京经开区百亿政府引导基金的专项子基金产业升级基金首个项目也投向了蓝箭航天。未来，随着北京市加快商业航天创新发展行动方案、北京经开区支持商业航天产业发展若干措施的政策的实施，全国首个商业航天共性科研生产基地项目的投入使用以及蓝箭航天在亦庄新城瀛海空天街区星箭一体化工厂的落地，蓝箭航天将持续创新发展，为我国“航天强国”战略贡献“亦庄力量”。

编辑：陈丽君