我国重复使用运载火箭首次10公里级垂直起降飞行试验圆满完成

　　

 

　　试验现场 本文图片除署名外均由中国航天科技集团提供

　　2024年6月23日，我国重复使用运载火箭首次10公里级垂直起降飞行试验圆满成功，火箭由中国航天科技集团八院(又称上海航天技术研究院)抓总研制。

　　下午1时许，在酒泉卫星发射中心，3.8米直径的重复使用运载火箭新技术验证箭竖立在场坪发射台上，3台变推液氧甲烷发动机点火，喷出蓝色尾焰，箭体上升至约12公里高度，中心发动机调节推力，火箭受控下降，在距离地面50米处，四条着陆腿展开，随后火箭缓速下降，高度趋近于零，稳稳落在回收场坪，实现定点垂直软着陆。

　　

 

　　吊装现场

　　本次试验是目前国内重复使用运载火箭最大规模的垂直起降飞行试验，也是国内自主研制的深度变推液氧甲烷发动机在10公里级返回飞行中的首次应用。液氧甲烷发动机为火箭提供动力，低温的液氧、甲烷推进剂在充分燃烧后只产生水和二氧化碳，不仅清洁环保，还没有结焦积碳问题，有利于发动机的重复使用。同时甲烷制取成本较低，适应火箭商业化发展方向。

　　

 

　　巍巍矗立

　　试验全程用时6分钟左右，火箭经历了加速上升、减速上升、加速下降、减速下降、缓速下降五个阶段，实现“起得来、控得准、展得开、落得稳”。

　　试验全面验证了3.8米直径箭体结构、大承载着陆缓冲技术、大推力强变推可复用发动机技术、双低温增压输送技术、返回着陆的高精度导航制导控制技术及健康监测技术，为2025年如期实现4米级重复使用运载火箭首飞奠定了技术基础。

　　其中，大承载着陆缓冲系统实现了国内首次“飞行锁定、空中展开、触地吸能”技术验证。大推力强变推可复用动力系统首次成功验证了多机并联深度变推液氧甲烷发动机与运载火箭总体的匹配性。返回着陆控制系统具备全程自主在线规划和自适应干扰补偿能力，实现了强干扰下“双零状态”(高度、速度同时接近为零)的定点软着陆，达到国际先进水平。

　　

 

　　着陆腿展开 胡蓝月 图

　　着陆缓冲系统是火箭软着陆的关键，四条着陆腿里的缓冲器可以吸收掉箭体着陆时的动能和势能，使火箭平稳着陆。

　　

 

　　箭与星轨

　　本次试验飞行剖面的顶点为海拔约12公里的平流层。后续，研制团队将开展重复使用运载火箭70公里级垂直起降试验，基本覆盖火箭一子级飞行剖面，向着重复使用运载火箭首飞目标再迈进一大步。

　　当前，世界各国都在大力发展重复使用运载火箭，伞降回收、伞降加气囊、有翼水平回收等方案各有所长。垂直起降回收是在火箭原有外形上进行改进，增加了栅格舵、返回控制系统、着陆缓冲系统等，使火箭一子级得以重复利用，进一步提升火箭运载效率，降低人类进出太空的经济成本。