蓝箭航天成功完成“蚱蜢跳” 中国可复用火箭又迈出一步

21世纪经济报道记者白杨 北京报道

1月19日16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验证火箭（以下简称“VTVL-1试验箭”）在我国酒泉卫星发射中心点火升空。VTVL-1试验箭经过约60秒飞行，飞行高度约350米，最终平稳着陆，试验任务取得圆满成功。

VTVL-1试验箭 图自蓝箭航天

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，蓝箭航天VTVL-1试验箭是首次验证朱雀三号（ZQ-3）大型液氧甲烷可重复使用运载火箭一子级垂直返回关键技术的飞行试验平台，箭体直径3.35米，长度18.3米，回收支腿展开直径11.6米，采用与朱雀三号一致的不锈钢材料体系和全尺寸大推力液氧甲烷发动机。

2022年10月以来，蓝箭航天就明确了下一代可重复使用火箭朱雀三号的研制路线。而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。

此次成功发射，验证了蓝箭航天可重复使用液氧甲烷火箭一子级垂直回收总体方案的正确性，也为2025年朱雀三号首飞奠定了坚实的技术基础。

比如VTVL-1试验箭全箭主结构采用高强度不锈钢材料，提前验证了朱雀三号不锈钢箭体结构制造工艺；VTVL-1试验箭的发动机针对回收复用火箭需求，在已实现朱雀二号火箭连续成功入轨验证的天鹊12发动机基础上，增加了多次起动和深度变推功能，并进一步提升了推力和可靠性。

VTVL-1试验箭采用的具备两级缓冲功能的着陆支腿设计，可满足朱雀三号可重复使用一子级40吨级着陆质量的缓冲需求。本次任务中，试验箭回收着陆后产品状态良好，充分验证了着陆支腿的缓冲性能与稳定性。

另外，VTVL-1试验箭地面测发控首次采用总控模式，通过电子化指令和程序化执行的方式，将测发过程中的指挥调度以及反馈确认工作通过总控软件来实现，精简指挥岗位，降低传统口令交互信息过程中的人为出错机率，为实现后续型号测发流程高度自动化进行了极具价值的创新尝试。

蓝箭航天方面表示，接下来，其将在第一阶段百米级飞行试验圆满成功的基础上，组织开展VTVL-1试验箭10公里级飞行试验，进一步验证可重复使用火箭垂直返回各项关键技术，通过试验数据持续优化和迭代朱雀三号火箭方案。

据悉，2023年7月12日，蓝箭航天研制的朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭成功发射，成为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭。而朱雀三号（型号代号：ZQ-3）是蓝箭航天下一代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，朱雀三号一子级设计复用次数不少于20次。

在燃料使用上，蓝箭航天已经取得了突破。当下，液体燃料是商业航天的主要选择，其中液氧煤油因为稳定性较好且易于存储，被广泛应用于各种火箭中，包括我国的长征五号、六号、七号、八号等新一代火箭以及SpaceX的猎鹰9号等。

而蓝箭航天使用的液氧甲烷性能更均衡，生产也相对简单，具有较高的比冲，不容易产生积碳，因此它的使用寿命更长，特别适用于星际飞行和载人旅游，这也是未来商业航天的一个重要燃料方向。

当然，相较燃料而言，火箭发射技术才是未来商业航天竞争的核心。据中信证券的一份研究报告，主流火箭回收有三种形式：伞降着陆、带翼飞回式、垂直起落。其中，垂直起落是用高精度控制技术来确保火箭子级以稳定的姿态，按照预定的轨迹飞回预定降落场，具有落点精度高、运载损失较大的特点。但因推进剂成本占比较低，在多次发射中仍能有效削减成本，所以这也是当前重点发展的回收手段。

目前，SpaceX公司的猎鹰9号采用的回收技术就是垂直起落，蓝箭航天此次验证的也是该回收技术。SpaceX自2015年首次成功回收一级火箭以来，其运载火箭的可重复使用技术已经十分成熟，其中，已有一级火箭重复使用高达19次。

对中国的商业航天公司来说，火箭的可重复使用，对于降低发射成本、提高发射能力将起到决定性作用。因此除了蓝箭航天，其他民营航天公司也在为此而努力。去年12月10日，中国另一家民营航天公司星际荣耀自主研发的双曲线二号可重复使用液氧甲烷验证火箭的第二次飞行试验任务也取得成功。可见，中国可重复使用的商业火箭已经在路上，而随着火箭的可重复使用，中国航天也将进入高密度发射阶段。