中国商业航天新突破！蓝箭航天完成10公里级“蚱蜢跳”

21世纪经济报道记者白杨 北京报道

9月11日12时00分，蓝箭航天自主研发的朱雀三号VTVL-1可重复使用垂直起降回收试验箭，在我国酒泉卫星发射中心完成十公里级垂直起降返回飞行试验。

在业内，这类试验也被比喻为“蚱蜢跳”，是火箭实现可重复使用前的关键步骤。资料显示，朱雀三号VTVL-1试验箭为单级液氧甲烷火箭，箭体直径3.35m，长度18.3m，搭载一台已实现连续入轨飞行验证、与朱雀三号火箭同型的80吨级天鹊-12（TQ-12）改进型液氧甲烷发动机，起飞质量约68t，起飞推力800千牛。

据悉，该次任务是国内首次实现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，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。

各项指标均满足预期

试验中，朱雀三号VTVL-1试验箭空中飞行总时间为200.7s，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113s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10002m的最高点，为抵消36m/s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40s后，在火箭高度降至4.64km、速度达到0.8Ma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3.2km的回收场坪实现软着陆。

蓝箭航天披露的数据显示，朱雀三号VTVL-1试验箭着陆位置中心点距离回收场坪中心位置1.7m，着陆垂直速度-1.65m/s，着陆姿态角偏差为0.3°，各项指标均满足预期设计。

实现四项验证成果

蓝箭航天表示，本次飞行任务主要实现了以下四项验证成果：

一是，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，验证重复使用火箭发动机空中二次起动能力。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，从而全面验证朱雀三号可重复使用火箭动力系统关键技术。

二是，成功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，进一步验证火箭在高空高速大动压状态下的精准制导与控制算法，为朱雀三号可重复使用火箭制导控制关键技术的研究和验证提供了重要数据支撑。

三是，沿用原执行百米级飞行试验任务的试验箭，验证了不锈钢箭体结构、发动机和箭载航电设备等在重复使用条件下的性能表现，积累了关于可重复使用火箭检查、维护方面的充分经验，对提高朱雀三号可靠性和复飞效率具有重要意义。

四是，采用射前实时风修正技术方案，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。这项技术实时性强，工程化应用能够有效提高火箭对发射环境条件的适应能力，可使朱雀三号火箭在满足发射概率的情况下，降低结构载荷设计，实现更高的运载效率和运载能力。

蓝箭航天称，朱雀三号VTVL-1试验箭是以全尺寸发动机构建的工程样机，是蓝箭航天重复使用火箭工程研制的重要一环。而通过两次垂直起降回收试验，型号团队成功验证了多项重复使用火箭关键技术，为将来朱雀三号的首飞及回收奠定了坚实基础。

朱雀三号将于明年首飞

成立于2015年6月的蓝箭航天，是中国最早的民营火箭公司之一。2023年7月，蓝箭航天研制的朱雀二号遥二运载火箭成功发射，成为全球首枚入轨的液氧甲烷火箭。

2022年10月，蓝箭航天明确了下一代可重复使用火箭朱雀三号的研制路线。今年初，朱雀三号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，并计划于2025年实施首飞，2026年实现一子级回收复用。

朱雀三号（型号代号：ZQ-3）将是一款可重复使用液氧甲烷运载火箭，也是中国首款不锈钢液体运载火箭，箭体直径4.5m，整流罩直径5.2m，全箭总长76.6m，起飞质量约660t，起飞推力约900t，动力系统采用蓝箭航天自主研制的天鹊系列液氧甲烷发动机。

更重要的是，朱雀三号一子级设计复用次数不少于20次，一次性使用任务的低轨运载能力可达21.3t，航区回收任务为18.3t，可支撑我国卫星互联网组网的高密度发射、大型通信卫星GTO轨道发射以及各型飞船发射的任务需求。

为了验证朱雀三号一子级垂直返回关键技术，蓝箭航天立项研制VTVL-1试验箭，并在中国酒泉卫星发射中心蓝箭航天液氧甲烷火箭发射工位建设了VTVL-1试验发射及回收场坪。

今年1月，蓝箭航天完成了朱雀三号VTVL-1试验箭百米级的垂直起降返回飞行试验。当时，试验箭经过约60秒飞行，飞行高度约350米，最终平稳着陆。

当低成本与高运力，成为运载火箭未来发展的明确目标时，中国的航天企业也在加快可重复使用火箭的研发脚步。今年6月，作为“国家队”代表的上海航天技术研究院率先完成了可重复使用运载火箭10公里级垂直起降飞行试验。

蓝箭航天的这次试验，则进一步证明了中国民营火箭公司的技术实力。而除了蓝箭航天之外，深蓝航天、星际荣耀、天兵科技等都在进行可重复使用运载火箭的相关测试。