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突破一大短板!中国火箭又一黑科技曝光

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近日,据媒体报道,此前中国火箭技术又获得一项重大突破。2019年3月27日下午4时许,

中国翎客航天在位于山东龙口的火箭回收试验场完成了公里级可回收火箭

(昵称:新航线小宝贝;工程代号RLV-T5,Reusable Launch Vehicle-Test N0.5)

首次自由状态下的低空飞行回收试验,并取得圆满成功。

“新航线小宝贝”可回收火箭

“新航线小宝贝”可回收火箭


至此,翎客航天继2018年1月实现RLV-T3型火箭低空回收及平移,2019年1月实现RLV-T5型火箭悬停飞行试验后,在国内的火箭回收技术领域又创下了一个新的里程碑!

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新航线小宝贝首次自由飞行任务徽章

根据翎客航天规划的火箭垂直起降回收技术迭代路径,2018年3月正式启动了工程代号为RLV-T5的可回收火箭研制工作。这枚火箭设计的初衷是

实现火箭“公里级”的回收技术验证。

在此过程中需要进行多台发动机并联点火、空中悬停等多项关键技术验证,最终实现一公里的飞行并返回。而这看似不高的一公里,对于火箭回收有着非凡的意义。

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“新航线小宝贝”可回收火箭


发射火箭需要成本,据了解中国目前在国际上的快舟一号火箭的发射成本为每公斤1万美元,可见发射火箭的成本之高。然而,一种技术可以使得发射火箭的成本大大降低,这就是“可回收火箭”技术。所谓“可回收火箭”技术,就是可以重复使用火箭的技术。

如今中国实现了可重复运载火箭的突破,大大降低民营火箭的发射成本,从根本上提高了中国商业航天的国际竞争力。

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“新航线小宝贝”可回收火箭

具体来讲,可重复使用火箭是相对于一次性运载火箭来说的,采用了这种技术的火箭,运载器从地面起飞完成发射任务之后,可以返回并安全地着陆,经过检修于燃料加注之后,就可以再次执行发射的任务。

近年来中国才发展民营的火箭,而在短短时间内国内民营航天企业就掌握了这种关键技术,正式进军“可回收火箭”俱乐部,不得不令人钦佩。

SpaceX在2015年第一次成功回收火箭

以来,全球火箭发射的市场价格就被不断拉低,这使得人类从大航海时代跨入大航天时代变得翘首可待。此后,国内外多家科研单位和公司相继发布了各自可回收火箭的研制计划。


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SpaceX重型猎鹰火箭回收

在国内,翎客航天于2015年6月最早启动可回收火箭的研制并开展了数百次地面试验和飞行试验。

在国外,最广为人知的SpaceX的Falcon-9V1.1回收之前也通过Grasshopper系列(俗称“蚱蜢火箭”)进行了多次回收技术验证试验,而其最后公开的飞行高度数据就是1000米,并在不久之后的入轨发射任务中进行一子级火箭回收尝试,于2015年12月在地面着陆场首次成功回收。


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准备进行低空垂直起降飞行试验的Starhopper

除了SpaceX的Grasshopper(验证对象:Falcon-9)之外,即将于近期进行第一跳的

Starhopper(验证对象:Starship)以及蓝色起源的Charon与Goddard

都是为了在最短时间、最小投入下进行火箭回收技术快速验证迭代,积累试验数据并加快其成熟。

2018年5月,RLV-T5型“新航线小宝贝”火箭完成了方案详细设计并正式投产。全箭高度8.1米,起飞质量1.5吨,动力系统采用5台可变推力的液体火箭发动机并联组成。


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“新航线小宝贝”系留保护下的首次悬停试验

定点悬停作为验证火箭回收技术中至关重要的环节,为此项目团队进行了

不同干扰条件下的试验,

例如:在强风环境中能否实现稳定的定高定点,在对称发动机失效情况下能否保持飞行姿态稳定等。

也正是在这些极端环境下的反复试验中,火箭控制算法完成优化,验证了发动机矢量推力的能力、快速深度调节的能力、控制算法的控制能力。

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RLV-T5型火箭及综合保障车

值得一提的是,火箭综合保障车可以实现火箭转场转运、起竖校准、燃料加注等地面功能。有了这辆综合保障车,就可实现“一车一箭”拉了就跑,随时随地发射的能力。在后续的保障车方案中,在火箭软着陆返场后,实现现场无人情况下的地面系统自主对接、箭体放倒回收等功能。


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打造“新航线小宝贝”的核心技术团队

RLV-T5型火箭“第一跳”的首战告捷,不仅意味着我国可回收火箭技术在工程化验证的过程中取得了新的高度,也意味着在接下来的数个月中,还会有更多更高的“跳跃”等待着我们,要知道“新航线小宝贝”的目标是完成公里级返回。


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“新航线一号”发射任务CG效果图

据悉,除了正在进行试验的RLV-T5型火箭,翎客航天目前已启动

亚轨道可回收火箭(工程代号RLV-T6型)的研制

工作,预计最快于今年年底将完成全箭总装并公开亮相。亚轨道可回收火箭面向科研、军用、商用领域提供灵活可靠的发射服务,可将传统的亚轨道固体探空火箭发射成本降低至五分之一以下,未来火箭回收技术成熟后,还将进一步开拓太空旅游等新兴市场需求。同时,翎客航天面向微小卫星发射的小型商业运载火箭“新航线一号”的研制也正紧张有序地推进,计划于2021年左右完成首飞。

“新航线小宝贝”作为一种可回收火箭,代表这世界航天领域的一颗璀璨明珠,“新航线小宝贝”的试验圆满成功,标志着中国民营“可回收火箭技术”的成熟,将使得中国民营火箭从传统一次性火箭向可回收多次利用的火箭转变,对于中国未来的航天领域发展极为重要,这种新型火箭一旦投入使用将会大幅提高中国火箭的商业竞争力。

责任编辑:李德全 CM034
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