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国内首次!可重复使用技术验证火箭复用飞行成功!

2023-12-11 09:59:41   来源:投资家网  作者: 

摘要:星际荣耀双曲线二号可重复使用验证火箭第二次飞行试验圆满成功

2023年12月10日17时07分,北京星际荣耀空间科技股份有限公司双曲线二号可重复使用液氧甲烷验证火箭(代号SQX-2Y)在我国酒泉卫星发射中心开展第二次飞行试验任务,本次试验飞行高度为343.12m,飞行时间63.15s,目标横向位移50m,着陆位置精度约0.295m,着陆速度1.1m/s,着陆姿态角约1.18°,滚动角约4.4°,火箭着陆平稳精确,状态安全恢复,飞行试验任务取得圆满成功。

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该火箭于2023年11月2日圆满完成了首次垂直起降飞行试验,首飞完成后,星际荣耀在仅二十天的时间内便完成了火箭的重复使用维护检测工作,再次转场执行重复使用飞行任务并取得了圆满成功,该次飞行进一步获取了各系统飞行数据子样,为可重复使用运载火箭更多次、更高效的复用飞行提供了技术积累,并为公司正在开展的中大型可重复使用运载火箭双曲线三号的研制工作提供了关键技术验证。

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SQX-2Y起飞瞬间

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SQX-2Y飞行状态

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SQX-2Y着陆瞬间


双曲线二号验证火箭圆满完成第二次飞行试验任务,实现了国内首次可复用火箭的复用飞行。本次任务验证了国内首款成功完成垂直起降回收任务的全尺寸液氧甲烷火箭一子级的快速重复使用能力,低空返回和着陆技术可靠性,火箭复用极简检测流程、规范和标准,各系统及单机重复飞行可靠性和复杂环境适应性,简维护、短周期、高频次重复飞行的可行性,火箭回收区处理系统的适应性。


本次任务采用的焦点一号可重复使用深度变推力液氧甲烷发动机(代号JD-1)能够在检测后实现快速复用飞行,说明了液氧甲烷作为推进剂具备低成本、简维护、获取方便的天然优势。此次飞行,星际荣耀成功解决了垂直回收的“最后一公里”任务剖面中复杂气动、力、热干扰与高精度着陆、低过载落地等新型需求之间衍生的问题和关键技术,填补了国内该领域的空白。

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SQX-2Y精准着陆·


为更好适应可重复使用运载火箭飞行任务空域速域包络大、动力学特性变化大、环境不确定性大等特点,SQX-2Y火箭创新引入具有在线任务重构能力的自适应控制技术,有效规避了采用离线规划的标称任务轨迹可能导致的运载能力和推进剂消耗的显著损失,提高了可重复使用运载火箭的经济性指标,该技术在两次飞行试验中得到了有效验证。


本次飞行前的复用检测,首次应用了星际荣耀团队自研的复用火箭智能健康监测系统,系统根据前期实际飞行试验力热等环境数据、地面BIT(内置测试)测试数据自动监测诊断箭上各单机设备的健康状态,快速给出各单机是否工作正常的结论,解决了单机设备装箭后不便测量的问题,实现了在单机产品不下箭的情况下快速对电气系统状态进行确认,极大的提高了复用检测效率,上述技术的探索为重复使用火箭实现快速复用飞行奠定了基础。


作为可重复使用火箭,针对不同发射需求,每次任务的飞行高度和落点等弹道参数会有所不同,为此,SQX-2Y在控制算法以及软件架构上开展了针对性设计,做到了飞行软件的模式化、通用化,在不更改飞行软件技术状态的情况下,仅通过更改飞行诸元就能便捷的调整飞行高度和着陆点等弹道参数,保证了软件系统工作的可靠性。


该火箭两次飞行使用的发射场,是国内首个起降一体化简捷发射场系统,不依托大型固定地面设施,地面加注供气设备、发射支持设备均具有灵活组装及迁移的能力,同时具备射前无人值守能力,兼顾发射前的气液准备与回收后的处理需求。首次使用移动式回收区智能无线测发系统、推进剂安全泄出及气液回收处理系统等完成火箭回收处理。该发射场及相关设备设施具有快速检修、维护能力,检修维护周期可控制在10天以内,满足下次飞行条件,为实现火箭快速复飞和航班化发射奠定了坚实基础。


星际荣耀自主研发的箭载单机为两次任务实现完美加持。“星动一号”作为液体火箭发动机“控制中枢”可实现高效智能控制,采用交叉冗余的重构型设计架构,能够实现发动机的启动关机控制、时序控制、连续可变推力调节、遥测量采集、故障诊断、快速检测与智能维护等功能。“星控一号”箭载计算机作为火箭的“大脑”,采用基于先进处理器的多模冗余设计方案,极大提高系统可靠性和故障检测处理能力,其综合电子系统通用化、系列化、模块化的设计思路为后续降低发射服务费用、提升运载能力提供了有效手段。

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SQX-2Y着陆状态


在两次发射任务中,项目管理团队发挥出色统筹能力,充分整合、利用现有设计、生产、外协、保障等资源,有效保证型号进度预期,并略有提前;在供应链管理层面,公司与各领域优质供应商互信互任,建立充分储备快速响应各项需求,确保任务高效顺利开展;在质量管理方面,团队总结多次任务经验,持续优化流程标准,杜绝风险,严格监督、落实箭上系统和地面系统各项工作质量要求,为型号飞行试验的成功提供有效保障。


星际荣耀双曲线二号验证火箭同一产品连续圆满完成两次垂直起降飞行任务,意味着中国商业航天在液体运载火箭的可重复使用技术能力上取得了重要突破。后续星际荣耀将认真总结分析SQX-2Y火箭两次飞行试验的宝贵数据及经验,在中大型液氧甲烷可重复使用运载火箭SQX-3的关键技术创新与突破方面持续发力、不断探索,为中国航天可重复使用运载火箭技术的快速发展持续贡献力量。

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