多客科技 发表于 2025-1-11 03:37

中国航天首次70公里级VTVL飞行试验近期将在山东海阳实施

作者:微信文章
最近山东海阳的东方航天港十分热闹,下周将有两次可直接观看的火箭发射试验,一个是捷龙三号海射,一个是CZ-12A火箭垂直起降试验,都是可以直接无门槛、无门票、无遮挡在路边停下顺便观看的,有兴趣的可以关注一下。CZ-12A火箭即将于近期在山东海阳开展垂直起降试验,俗称“蚱蜢跳”,若顺利实施,这将是中国航天首次70公里级的VTVL飞行试验,标志着国内可重复回收火箭研制进程推进到一个新的阶段。近日有媒体发布了海报,是关于CZ-12A火箭进行发射回收的短期研学。之前,也有公众号消息称,上海航天技术研究院(航天科技八院)正在为CZ-12A火箭准备垂直起降(VTVL)测试,计划于1月14日至16日在山东海阳进行,目标是模拟第一级飞行,达到约75公里高度。

接着,有网友拍到山东海阳连理岛上竖起了疑似发射架的装备,与6月份在酒泉卫星发射中心进行10公里级蚱蜢跳的发射台(架)高度相似。

山东海阳连理岛上的发射架
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2024年6月23日进行垂直起降试验用的发射架有微博认证号直接确认是1月19日,刚好1月13日要进行捷龙三号的海上发射,住的近感兴趣的小伙伴可以关注前往。CZ-12A,即长征十二号甲,直径3.8m,使用液氧甲烷推进剂,设计为一级并联七台“龙云”发动机,火箭一级可回收。2024年6月23日,在酒泉卫星发射中心,3.8米直径重复使用运载火箭新技术验证箭,也就是CZ-12A的技术验证箭,完成了首次10公里级VTVL飞行试验,试验中火箭安装了3台龙云发动机,试验圆满成功。据说这次试验达到了12公里的高度,进入了平流层。龙云发动机是由九州云箭(北京)空间科技有限公司推出的一款液氧甲烷发动机,具有多次启动、可回收、大推力的特点,具备单次任务中多次起动的能力,至少可以起动3次,单次工作时间至少200秒,重复使用次数至少50次。龙云发动机的设计允许它作为中大型液体运载火箭的一级主推力发动机使用,并且具备多次起动能力和深度推力调节能力,这两个特性是火箭回收复用的关键基础。

龙云发动机可以5机并联应用3.35米直径火箭,7机并联应用3.8米直径火箭,9机并联应用4.2米直径火箭。
九州云箭还与箭元科技合作,于2024年12月5日开展了海上静态点火试验,后续还将计划开展火箭海上飞行和溅落回收试验。



箭元科技开展的静态点火试验

VTVL(全称:Vertical Takeoff Vertical Landing,垂直起飞垂直降落)是飞行器起飞和降落的一种方式方法,因其“一起一落”的典型过程酷似弹跳,而被称为“蚱蜢跳”。

SpaceX和BlueOrigin等火箭公司都通过尝试使用VTVL的方式完成飞行器回收,从而降低发射成本,已经是经过实践验证可行的技术路线上的必经之路。

目前,除了中美两国的多家企业已经具备或正在进行轨道级VTVL火箭的研制试验外,其它国家的新研火箭仍为常规消耗型火箭,可复用火箭都尚处于规划阶段。

蚱蜢跳对不进行回收的火箭也很重要。除了海南的两个发射场,我国原有3个发射场都处于内陆地区,随着经济社会的发展,原来一子级落区所处的人口稀少地区,逐步开始人员密集,这就需要对一级火箭的落区进行精准控制,缩小了落区范围,有效保障地面人员的安全。

国内情况,星际荣耀、深蓝航天等民营航天公司也都已经开展了不同高度的蚱蜢跳试验,但最高都只到10公里级。

为什么要开展75km级别的测试,可能是对标SpaceX的猎鹰9运载火箭一子级的MECO(main engine cut-off,是指在火箭发射过程中,主发动机停止工作的时刻)就是在接近75km处。

山东海阳的东方航天港已经保障完成了14次海上航天发射,现在又陆续开展VTVL试验、静态点火试验、海上溅落试验,也预示着除了作为海上发射母港,当地正在开展产业延伸,全方位深度嵌入国内商业航天发展进程,向多元化的科研试验服务发展。

除了已经使用多次的东方航天港号专用发射船和指挥控制中心,当地正在研制坐底式半固定海上发射平台(传说是由石油钻井平台改造而来),同步建设专用码头,瞄准中大型液体火箭试验和飞行基础服务。

中大型液体火箭,因其直径将远远超过3.35米的铁路运输直径限制,陆续拓展至5米、7米(蓝色起源新格伦火箭)乃至9米、10米(马斯克星舰),内陆酒泉、西昌、太原3个发射场运输瓶颈的弊端越来越凸显,加上海上发射回收的便利性和灵活性,将有越来越多的火箭型号选择在近岸研制总装火箭,在滨海地区或者海上开展试验、发射和回收。

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