中科宇航成功开展海上垂直回收演示验证飞行试验 相关技术有望用于太空旅游项目

【环球时报-环球网 报道记者樊巍邓孝慈】《环球时报》记者5日从中国商业航天公司“中科宇航”获悉，近日，该公司在山东海阳进行的一次海上垂直回收演示验证飞行试验取得圆满成功。在今年1月至3月期间，中科宇航在山东海阳持续进行垂直回收演示验证飞行试验，相继开展了陆上发射回收和海上回收。中科宇航技术团队在接受《环球时报》记者采访时表示，本次试验所验证的技术主要是为近太空可回收科学实验平台、入轨火箭子级回收、太空旅游飞行器进行技术攻关和技术积累，一旦技术成熟将在后续型号和入轨火箭的子级回收任务中得到应用。

据《环球时报》记者了解，用于开展此次飞行试验的原理样机总长2.1m，直径0.5m，起飞质量约为93kg，由2台最大推力550N的涡喷发动机提供最大1100N起飞推力，涡喷发动机用于模拟可变推力液体火箭发动机在火箭垂直回收过程中的工作过程。

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此次飞行试验全程模拟验证陆上发射、海上回收的飞行过程，主要验证入轨火箭子级回收过程中海上着陆的过程、有海杂波环境影响下的通信和相对测量技术，对回收着陆末段的公里级飞行环境、海上着陆平台晃动情况下的着陆精度进行考核。试验的最大飞行高度大于1000m，在飞行到最高点之后，悬停后调姿下降，下降段通过发动机反推减速，使得飞行器在接近海上着陆平台时速度能够降低到2m/s以下，再通过缓冲支腿实现软着陆，飞行全程约10分钟，落点精度优于10m。

本次试验在垂直返回高精度制导控制技术方面，完成了再入返回高精度导航定位技术、运载原理样机有动力垂直回收在线轨迹生成制导技术、复杂环境的自适应飞行控制技术、海上晃动平台的初始对准及长时跟踪技术、飞行全程的半实物验证技术的验证工作。

中科宇航技术总监廉洁在接受《环球时报》记者采访时介绍称，陆上发射、海上回收的飞行全程，涉及到多项技术难点，其中主要包括海杂波环境影响下的通信和相对测量技术、回收着陆末段的飞行环境干扰抑制、海上着陆平台晃动情况下的着陆控制技术。

“在海上平台可实现的稳定性精度下，我们采用火箭精确导航技术对火箭着陆进行控制，实现火箭子级和海上回收平台两个相对物体的运动控制。海上运动平台近似看成静止状态，在浪涌作用下的晃动和位移情况通过火箭子级的运动测量进行精确补偿，”廉洁介绍称，中科宇航团队创新性的将实时动态载波相位差分技术（RTK）、激光雷达定位技术（LRP）与传统火箭采用的惯性/卫星复合导航方法相结合，在平面与高度方向均实现了强实时、高精度的定位与测速，有效的克服了海上平台线、角耦合运动对火箭回收的不良影响，在海上晃动条件下保证火箭准确、平稳着陆。

据《环球时报》记者了解，本次飞行试验的成功将为近太空可回收科学实验平台、入轨火箭子级回收、太空旅游飞行器进行技术攻关和技术积累，在后续型号和入轨火箭的子级回收任务中得到应用。中科宇航创新中心副总经理王英诚在接受《环球时报》记者采访时表示，此次试验取得圆满成功后，下一步中科宇航主要需要攻克的技术难点是发动机大范围高精度系统调节技术、发动机大范围变工况推力室稳定燃烧技术和火箭发动机第多次开机技术等重重复使用火箭发动机的关键技术。

此外，在可重复使用液体火箭发动机技术成熟后，垂直回收还将广泛应用于中科宇航研制的太空旅游飞行器以及力箭三号、力箭三号重型火箭上，在未来为我国更大规模进入太空、进一步降低发射成本贡献一份力量。

“中科宇航太空旅游的计划是将乘客发射至100km左右的近太空轨道后，停留3~7分钟，乘客体验失重感并进行以地球为背景太空游览，助推器应用可重复使用技术再入下降，经过大气层后，利用发动机进行反推减速，最后利用支腿实现陆上或海上平台软着陆，”中科宇航飞控与软件设计部副总经理吴炜平向《环球时报》记者表示，太空旅游能够拉近太空与普通大众的距离，满足大众进入太空的梦想，实现航班化运营，对于未来太空探索和星球旅行积累宝贵经验数据。目前，中科宇航已经协同各方资源，在山东省重大科技创新工程项目、烟台市重大科技创新揭榜制项目支持下，山东省海上航天装备技术创新中心的大力支持下，开展了太空旅游关键技术、规范标准、经济业态以及相关配套的研究和探索，相信在不久的将来，太空旅游会成为一项新兴的、贴近大众的高科技旅游项目。

目前，火箭发射后海上回收技术已被美国的太空探索技术公司成熟应用，其“猎鹰”系列火箭已经成功进行了一百余次海上回收，在谈及中科宇航的海上回收技术与太空探索技术公司有何区别时，吴炜平表示，中科宇航的技术路线主要立足国内软硬件条件和工业基础，突破重点，以点带面，以火箭子级可重复使用高精度导航制导控制方法入手，利用成熟的涡喷发动机作为平台，开展火箭回收关键技术的攻关和验证，从第一性原理出发，实现相关的推力调节、精确定位、稳定控制等技术难题的突破。

“相信在不久的将来，我国在可重复使用火箭发动机、可重复使用箭体结构等相关领域取得突破后，可重复使用液体火箭、太空旅游飞行器乃至整个航天产业都会有更好的发展、更大的进步，”吴炜平称。