9月11日午間，我國自主研發的朱雀三號VTVL-1可重復使用垂直起降回收試驗箭，在酒泉衛星發射中心完成10公里級垂直起降返回飛行試驗，標志著我國商業航天在可重復使用運載火箭技術上取得突破，為將來實現大運力、低成本、高頻次、可重復使用的航天發射邁出關鍵一步。

01 朱雀三號可重復使用火箭完成10公里級垂直起降返回飛行試驗

本次任務是國內首次實現垂直起降返回火箭空中二次點火、跨音速大動壓環境下“柵格舵-冷氣姿控-發動機”聯合制導控制，以及高空風實時風修技術工程化應用等技術驗證。試驗經歷“上升-發動機關機-無動力滑行-發動機空中二次起動-軟著陸”過程，各項指標均滿足預期設計。

藍箭航天專家介紹，該試驗箭為單級液氧甲烷火箭，箭體直徑3.35米，長度18.3米，起飛質量約68噸，起飛推力800千牛，裝配3組著陸緩沖支腿，新增4片柵格舵系統，采用與朱雀三號火箭一致的高強度不銹鋼箭體結構；搭載一臺已實現連續入軌飛行驗證、與朱雀三號火箭同型的80噸級天鵲-12（TQ-12）改進型液氧甲烷發動機，具備正交雙擺、45%至111%變推力調節和多次點火能力。

02 朱雀三號技術亮點

（1）用不銹鋼鑄造火箭傳奇？

朱雀三號可重復使用火箭是我國首款不銹鋼液體運載火箭，其貯箱結構采用高強度不銹鋼材料，在材料選型、結構形式、焊接工藝與生產設備方面均具有高度原創性。

相比傳統箭體結構的材料鋁合金，不銹鋼成本低廉、焊接工藝性好，能大幅降低中大型液體火箭的生產制造成本，其不銹鋼箭體結構的耐高溫性能在火箭重復使用上具備明顯優勢，朱雀三號火箭一級發動機在火箭回收后可不下箭檢查，加注完成即可再次飛行，能實現真正的航班化運營。

（2）液氧甲烷開啟垂直返回技術“新紀元”

從原理上來講，火箭實際就是利用自身攜帶的推進劑發生反應，產生高速噴射的熱氣流來推進的動力裝置。對于以空間運輸為主要任務的運載火箭而言，其發動機有四種主流推進劑方案可供選擇：固體燃料、四氧化二氮/偏二甲肼、液氧煤油和液氧液氫。

如今主流的運載火箭的主發動機基本都是采用液體推進劑方案，與固體推進劑不同，這類方案中推進劑分為液態燃料和液態氧化劑兩類，他們在運載火箭發動機上一般是分別貯存在兩個空間中，在進入燃燒室后激烈反應后產生推力。在所有液體推進劑方案中，液氧是最為悠久的氧化劑，1926年人類歷史上第一枚液體燃料火箭就使用了液氧（氧化劑）+汽油（燃料劑）的方案，同時也是最為高效廉價的氧化劑，很多主流運載火箭的主力發動機都采用液氧為氧化劑，不同是與之搭配的燃燒劑。這其中液氧+煤油、液氧+液氫是應用最廣泛的搭配方案。

液氧甲烷作為火箭燃料，由液態氧氣和甲烷混合而成。甲烷是天然氣的主要成分，已成為火箭發動機研究者無法忽視的燃料選項。

基于液氧甲烷成本低廉，甲烷發動機不積碳、易維護的特質和可全生命周期監測的屬性，朱雀三號火箭一級發動機在火箭回收后可不下箭檢查，加注完成即可再次飛行，實現航班化運營，發射成本相較一次性火箭可降低80%至90%。

航天專家認為，在世界范圍內，液氧甲烷火箭已進入快速研制發展期，面對未來大規模進出空間、航班化運輸需求，大推力、高性能、可重復使用的液氧甲烷發動機是液體主動力發展的重要方向。

03 為朱雀三號未來的首飛及回收奠定基礎

早在2023年7月12日，藍箭航天的朱雀二號發射成功，便已突破記錄，成為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭，標志著我國運載火箭在新型低成本液體推進劑應用方面取得突破。

今年的1月19日，藍箭航天朱雀三號大型可復用液氧甲烷火箭首枚試驗箭，在酒泉衛星發射中心圓滿完成飛試任務，為朱雀三號實現2025年“首飛”奠定了重要技術基礎。

而本次任務的試驗箭是以全尺寸發動機構建的工程樣機，作為藍箭航天重復使用火箭工程研制的重要一環。通過兩次垂直起降回收試驗，型號團隊成功驗證了多項重復使用火箭關鍵技術，為朱雀三號未來的首飛及回收奠定了基礎。

來源：科普中國

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