試驗現場(chǎng) 本文圖片除署名外均由中國航天科技集團提供

　　2024年6月23日，我國重復使用運載火箭首次10公里級垂直起降飛行試驗圓滿(mǎn)成功，火箭由中國航天科技集團八院(又稱(chēng)上海航天技術(shù)研究院)抓總研制。

　　下午1時(shí)許，在酒泉衛星發(fā)射中心，3.8米直徑的重復使用運載火箭新技術(shù)驗證箭豎立在場(chǎng)坪發(fā)射臺上，3臺變推液氧甲烷發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火，噴出藍色尾焰，箭體上升至約12公里高度，中心發(fā)動(dòng)機調節推力，火箭受控下降，在距離地面50米處，四條著(zhù)陸腿展開(kāi)，隨后火箭緩速下降，高度趨近于零，穩穩落在回收場(chǎng)坪，實(shí)現定點(diǎn)垂直軟著(zhù)陸。

　　

 

　　吊裝現場(chǎng)

　　本次試驗是目前國內重復使用運載火箭最大規模的垂直起降飛行試驗，也是國內自主研制的深度變推液氧甲烷發(fā)動(dòng)機在10公里級返回飛行中的首次應用。液氧甲烷發(fā)動(dòng)機為火箭提供動(dòng)力，低溫的液氧、甲烷推進(jìn)劑在充分燃燒后只產(chǎn)生水和二氧化碳，不僅清潔環(huán)保，還沒(méi)有結焦積碳問(wèn)題，有利于發(fā)動(dòng)機的重復使用。同時(shí)甲烷制取成本較低，適應火箭商業(yè)化發(fā)展方向。

　　

 

　　巍巍矗立

　　試驗全程用時(shí)6分鐘左右，火箭經(jīng)歷了加速上升、減速上升、加速下降、減速下降、緩速下降五個(gè)階段，實(shí)現“起得來(lái)、控得準、展得開(kāi)、落得穩”。

　　試驗全面驗證了3.8米直徑箭體結構、大承載著(zhù)陸緩沖技術(shù)、大推力強變推可復用發(fā)動(dòng)機技術(shù)、雙低溫增壓輸送技術(shù)、返回著(zhù)陸的高精度導航制導控制技術(shù)及健康監測技術(shù)，為2025年如期實(shí)現4米級重復使用運載火箭首飛奠定了技術(shù)基礎。

　　其中，大承載著(zhù)陸緩沖系統實(shí)現了國內首次“飛行鎖定、空中展開(kāi)、觸地吸能”技術(shù)驗證。大推力強變推可復用動(dòng)力系統首次成功驗證了多機并聯(lián)深度變推液氧甲烷發(fā)動(dòng)機與運載火箭總體的匹配性。返回著(zhù)陸控制系統具備全程自主在線(xiàn)規劃和自適應干擾補償能力，實(shí)現了強干擾下“雙零狀態(tài)”(高度、速度同時(shí)接近為零)的定點(diǎn)軟著(zhù)陸，達到國際先進(jìn)水平。

　　

 

　　著(zhù)陸腿展開(kāi) 胡藍月 圖

　　著(zhù)陸緩沖系統是火箭軟著(zhù)陸的關(guān)鍵，四條著(zhù)陸腿里的緩沖器可以吸收掉箭體著(zhù)陸時(shí)的動(dòng)能和勢能，使火箭平穩著(zhù)陸。

　　

 

　　箭與星軌

　　本次試驗飛行剖面的頂點(diǎn)為海拔約12公里的平流層。后續，研制團隊將開(kāi)展重復使用運載火箭70公里級垂直起降試驗，基本覆蓋火箭一子級飛行剖面，向著(zhù)重復使用運載火箭首飛目標再邁進(jìn)一大步。

　　當前，世界各國都在大力發(fā)展重復使用運載火箭，傘降回收、傘降加氣囊、有翼水平回收等方案各有所長(cháng)。垂直起降回收是在火箭原有外形上進(jìn)行改進(jìn)，增加了柵格舵、返回控制系統、著(zhù)陸緩沖系統等，使火箭一子級得以重復利用，進(jìn)一步提升火箭運載效率，降低人類(lèi)進(jìn)出太空的經(jīng)濟成本。