近日,中國航天民營企業(yè)深藍(lán)航天在試驗(yàn)基地順利完成首次10s靜態(tài)點(diǎn)火測試后,企業(yè)再接再厲,連續(xù)成功完成了“星云-M”液體回收1號試驗(yàn)箭的兩次長程變推力靜態(tài)點(diǎn)火測試,單次點(diǎn)火時長各60s。據(jù)了解,深藍(lán)航天的兩次長程變推力測試模擬了垂直回收全程的推力調(diào)節(jié)程序,著重考核長時間變推力工作條件下“雷霆-5”電動泵變推力發(fā)動機(jī)與“星云-M”火箭其余各系統(tǒng)的工作協(xié)調(diào)性。
深藍(lán)航天根據(jù)兩次測試數(shù)據(jù)分析,“雷霆-5”發(fā)動機(jī)均按預(yù)定時序準(zhǔn)確完成了多次推力調(diào)節(jié)動作,各系統(tǒng)工作配合正常,達(dá)到測試考核目標(biāo)。至此,“星云-M”1號試驗(yàn)箭在正式開展垂直回收飛行試驗(yàn)前的各項測試準(zhǔn)備工作已全部完成。
“星云-M”的系列靜態(tài)點(diǎn)火測試,目前靜態(tài)點(diǎn)火累積時間已超過130s,并完成了泵壓發(fā)動機(jī)深度推力調(diào)節(jié)等測試科目,為成功完成垂直回收飛行試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。
此次測試的完成,意味著深藍(lán)航天的火箭重復(fù)使用技術(shù)探索已取得階段性的成功,接下來即將執(zhí)行“星云-M”垂直回收飛行試驗(yàn)。
據(jù)悉,對于液體運(yùn)載火箭的垂直回收,由于飛行中液體推進(jìn)劑不斷消耗,全箭質(zhì)量不斷降低,特別是臨近著陸時回收子級質(zhì)量相較起飛時明顯偏低。因此,在火箭回收著陸的過程中,需要通過發(fā)動機(jī)的大范圍推力調(diào)節(jié),來保證全箭在下降和著陸過程中的過載要求,并使最終落地速度能達(dá)到著陸所要求的范圍之內(nèi)。
同時,對于國際現(xiàn)役液體運(yùn)載火箭主要使用的泵壓發(fā)動機(jī),實(shí)現(xiàn)大范圍推力調(diào)節(jié)往往需要多個調(diào)節(jié)元件來實(shí)現(xiàn),調(diào)節(jié)控制規(guī)律復(fù)雜,同時噴注器、渦輪泵等多個關(guān)鍵組件也要具備在不同的推力調(diào)節(jié)工況下可靠工作的能力,往往需要開展大量的研究和試驗(yàn)工作。垂直使用火箭的成功標(biāo)桿Falcon系列火箭的成功基礎(chǔ)即建立在Merlin系列發(fā)動機(jī)上,根據(jù)其最新用戶手冊顯示,應(yīng)用在Falcon 9火箭一級上的Merlin 1D發(fā)動機(jī)推力調(diào)節(jié)范圍約為57%-100%。
深藍(lán)航天“星云-M”液體回收試驗(yàn)箭使用的“雷霆-5”發(fā)動機(jī)為針?biāo)ㄊ诫妱颖靡貉趺河桶l(fā)動機(jī),該發(fā)動機(jī)真空推力50kN,通過百千瓦級電機(jī)調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)泵轉(zhuǎn)速,可實(shí)現(xiàn)50%-110%推力調(diào)節(jié)。2020年1月,“雷霆-5”發(fā)動機(jī)完成了整機(jī)變推力長程試車;2021年2月,“雷霆-5”發(fā)動機(jī)完成了變推力長程搖擺校準(zhǔn)試車。
在我國未來的太空運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,深藍(lán)航天的研發(fā)團(tuán)隊將持續(xù)推進(jìn)更大規(guī)模的入軌級火箭重復(fù)使用研究和測試,始終以液體運(yùn)載火箭產(chǎn)品及其回收復(fù)用技術(shù)的研發(fā)為核心技術(shù)目標(biāo),用實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)提升商業(yè)航天企業(yè)技術(shù)高度,為我國航天徹底掌握應(yīng)用火箭回收復(fù)用技術(shù)繼續(xù)奮斗。