翎客航天自主研發的公里級可回收火箭(昵稱:新航線小寶貝;工程代號 RLV-T5)首次自由狀態下的低空垂直起降回收飛行試驗并取得成功。
此次試驗在山東龍口的火箭試驗基完成,RLV-T5 型火箭在升空至 20 米處完成了懸停動作并在數秒后平穩著陸至回收試驗場中心區域。根據實時回傳的數據判讀,該次試驗在平均風速 5 級、瞬時風速6~7 級的強外干擾環境下實現了落點精度優于40cm 的控制效果。

RLV-T5 試驗圖
據悉,RLV-T5 型火箭全箭高度 8.1米,起飛質量1.5噸,由動力系統采用5臺可變推力的液體乙醇火箭發動機并聯形式, 是國內目前已經進入到工程試驗階段最大體量的可回收火箭,其總體構型與部分核心技術充分考慮了技術繼承性,其控制算法框架及試驗研制流程可繼承至首型商業運載火箭“新航線一號(NewLine-1)”。
根據翎客航天規劃的火箭垂直起降回收技術迭代路徑,RLV-T5 型的設計初衷是將滿足 “公里級”的回收技術驗證,期間我們不僅需要實現一公里的飛行及返回,還將在過程中完成多臺發動機并聯點火、柵格翼控制、空中二次點火等多項關鍵技術驗證。
低空回收飛行試驗視頻
“大體來說,整個試驗要經歷升空、懸停、垂直下落幾個步驟,其實最困難的就是最后3米的降落控制,實現最后落地的精確控制是一次質的突破,為之后的試驗打下堅實的基礎。”翎客航天創始人胡振宇說。
翎客航天成立于2014年1月,是我國商業航天領域最早成立的民營創業公司。2016年,它在國內首個完成火箭懸停飛行技術。2018年1月,翎客航天公布了“新航線一號”商業運載火箭,主要用于小衛星發射組網與補網,并計劃2021年首飛。據介紹,新航線一號全箭總長23.8米,最大外徑1.8米,起飛重量42噸,有效載荷200千克,軌道高度500千米(SSO),而且還將具備火箭可回收能力。

“新航線一號”發射任務CG圖
發展可重復使用運載火箭一直被視為降低成本的有效途徑之一,采用垂直起降、水平起降、傘降氣囊等方式實現火箭子級和助推器回收是普遍接受解決方案。而垂直起降回收正是SpaceX的“獵鷹9號”火箭和Blue Origin的新謝潑德火箭選擇的方式,在這一模式中,火箭子級在返回過程中重新啟動發動機實施減速,并最終垂直著陸到預定位置,具有高精度、低占地的優點。

火箭各類回收方式對比(來源:翎客航天提供)
而在可回收火箭正式發射任務前,需要進行不同高度、不同速度、不同環境下的飛行及回收試驗,在難度遞增(單次試驗技術跨度縮減)的同時,為全箭各系統能否正常工作,提供最直觀有效的驗證。
此前,SpaceX在研制“獵鷹9號” 時,就曾利用Grasshopper(蚱蜢)原型機進行跳躍測試一樣,在盡可能短的時間內盡可能小的投入下快速驗證迭代回收技術,以積累試驗數據并加快“獵鷹9號” 的成熟。
翎客航天同樣也采取此策略進行“新航線一號(NewLine-1)”可回收火箭的開發。“此后RLV-T5 還將繼續進行數次50米、100米、數百米的回收飛行試驗,以確保新航線一號的成功發射。”胡振宇說。
RLV-T5 型火箭已經完成了以下測試:
2018 年 5 月,RLV-T5 型火箭完成了方案詳細設計并正式投產。
2018 年 6 月,該型火箭的配套地面系統,包括地面總裝臺架、火箭綜合保障車及試驗場完成了方案設計并投產。

火箭綜合保障
2018 年 9 月,火箭各組件齊套并完成相應單機檢測,全箭進入到地面總裝 階段。與此同時,地面固定試車工位完成相應改造工作。
2018 年 10 月 7 日,全箭完成各類地面冷態試驗,轉運至固定試車工位,成功進行了首次地面全系統試車。
2019 年 1 月初,RLV-T5 型火箭進行了首次系留狀態下的定高定點懸停飛行試驗。
2019年3月27日,首次自由狀態下的低空垂直起降回收飛行試驗并取得成功。
