深蓝航天：星云一号火箭首次回收试验未完全成功

发布时间：2024-11-01 18:26:48 来源：宁德市某某仪器仪表教育中心 作者：知识

关于深蓝航天星云一号首次高空回收飞行试验的深蓝收试情况说明

9月22日13时40分，江苏深蓝航天有限公司于内蒙古“深蓝航天额济纳旗航天港”实施了星云一号首次高空垂直回收飞行试验。航天号火可回收复用的箭首漳州市某某电气运营部一子级箭体在飞行试验的最后着陆阶段发生异常，此次试验任务未取得完全成功。次回成功按照《星云一号首次高空垂直回收飞行试验试验大纲》总共11项主要试验验证任务，完全在本次飞行试验中，深蓝收试其中10项成功完成，航天号火1项未完成。箭首

执行本次飞行任务的次回成功星云一号火箭，是完全深蓝航天第一型可入轨且回收复用的商用液体火箭，也是深蓝收试突破和验证火箭垂直回收和重复使用技术的重要载体。星云一号火箭的航天号火箭体直径3.35米，一子级高度约21米，箭首漳州市某某电气运营部配备的次回成功是深蓝航天全自主研制的，中国第一型90%以上主体结构均采用高温合金3D打印技术一体成型的完全可复用液体火箭发动机——雷霆-R液氧煤油发动机。

本次飞行试验是中国第一次可入轨运载火箭的高空回收试验。试验核心任务目标是，验证星云一号入轨后垂直回收阶段各系统工作的正确性和协调性，特别是首次在飞行中验证多机转单机变动力工况，为后续百公里级回收飞行试验、以及最终入轨+回收试验任务积累关键数据。

按照《星云一号首次高空垂直回收飞行试验试验大纲》，本次试验过程验证的关键技术点情况如下：

火箭按照预定程序三台发动机点火起飞，到达预定高度后，两侧发动机关闭，依靠单台发动机推力稳定姿态并减速上升，到达最高点之后依靠单台发动机推力调节平稳下降，横移约200米后，在回收场上空的预定高度成功解锁展开并锁定着陆支腿，但是在最后着陆关机段出现异常，导致箭体出现部分损毁。本次飞行测试全程飞行时长179s，关机前箭体与理论着陆点的误差小于0.5米，最后箭体精确落于回收场中心点。本次试验飞行任务剖面与预定程序相符，试验准备和实施全过程都在前期安全管控预案范围内，试验后按照预定的应急处理流程进行后处理，全程未发生任何安全问题。

试验后经过对试验过程数据初步回溯分析，在最后着陆关机段，发动机调推伺服跟随控制指令出现异常，导致箭体着陆高度超过设计范围，箭体出现部分损毁。深蓝航天技术团队将尽快完成任务“归零”，为后续回收飞行试验的成功打牢基础。深蓝航天在本次试验总结以及技术故障归零基础上，11月份将再次执行高空垂直回收任务。

本次飞行测试在深蓝航天自行建设的额济纳旗航天港进行，试验场的地面设备、加注系统、测控系统，均由深蓝航天自主研制。该试验场是国内第一个完全商业化的能够满足液体火箭发射和飞行测试的试验场，地处戈壁腹地，南侧紧邻中国第三大沙漠巴丹吉林沙漠，周边都是广袤的戈壁沙漠无人区，具有本质安全性特征。本次试验航区指向南侧沙漠无人区，试验严格按照火箭试验安全管理要求执行，开展全面风险识别、管控、应急方案，确保本次试验的试验安全和公共安全。

对于受试产品星云-1入轨火箭一子级而言，本次试验仅仅加注了不足1/5的推进剂；成功验证了高空垂直回收工况推进剂浅箱晃动状态下的精确姿态控制。本次试验使用了基于动基座的高精度自对准技术，以及起飞滚转变射向发射技术，可以在火箭不改变起竖安装状态情况下满足全射向发射需求，未来可大大简化对不同飞行任务的工作量并提升适应性。本次测试初步验证了基于最优控制的回收航迹优化和米级精度制导算法，为后续的入轨+回收最优控制方法进行了工程验证。

本次试验是国内首次采用开式循环液氧煤油针栓发动机，执行火箭高空回收测试任务。液氧煤油推进剂组合具有综合运载效率高、产品成本低、使用安全性和维护性好等特点，是作为商业使用的液体回收火箭的不二之选；但由于煤油液-液组织燃烧的困难性，平滑推力调节和稳定燃烧一直是煤油调推发动机的难点。针栓技术作为解决煤油发动机调推的最佳工程实践，是开式循环液体发动机的技术高峰之一。本次试验的成功是雷霆-R发动机首次参与飞行试验，中心发动机在179s飞行中全程进行了推力调节，实际调推指令范围为110%至58%，推力调节精度优于1%，在飞行工况下对最大幅度达40%的阶跃指令相应良好、推力超调精度小于2%。

本次试验在国内首次采用了专门针对入轨级火箭开发的着陆缓冲机构（着陆支腿）进行垂直回收测试。为满足入轨级火箭苛刻的重量要求，该机构采用了全碳纤维结构制造，前期进行了缓冲器单机试验、连接锁定装置单机试验、单支腿的系列展收试验、四支腿和箭体的联合展收试验等单机和系统试验。在前期一系列试验和改进的基础上，该机构是国内首个进入工程化应用的着陆缓冲装置产品。在付出重量不大于1.2t、占火箭空重小于10%的代价下，可以让火箭一子级在携带剩余推进剂条件下按照总重量不大于15吨、速度不大于3m/s，姿态角不大于5°情况下，安全可靠软着陆。

未来，深蓝航天将继续坚持严肃认真的安全意识、严谨务实的科学态度、精益求精的创新追求，围绕提供更安全、经济、可靠、高频的太空运输服务这一根本宗旨，加速推进并实现中国可复用火箭的快速列装。经历此次宝贵经验的积累，深蓝航天坚信在很近的将来，可回收复用火箭必将一飞冲天，助力中国航天“新增量”。

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