双曲线二号运载火箭 :国内首枚入轨级别的液氧甲烷动力可重复使用运载火箭

更新时间:2024-09-21 03:18

双曲线二号运载火箭是北京星际荣耀空间科技有限公司独立设计、研发的一款可重复使用的小型液体运载火箭。

双曲线二号运载火箭采用两级串联构型,一、二级采用相同状态的15吨级可重复使用液氧甲烷液态火箭发动机,其中一级安装9台,二级安装1台。一子级箭体直径为3.35米,二子级箭体直径为2.25米,火箭全长约28米。

2021年9月3日,星际荣耀完成了双曲线二号可重复使用运载火箭着陆装置地面展开验证试验,试验取得圆满成功。这也是国内首次完成运载火箭着陆装置展开试验。2023年12月10日17时,双曲线二号可重复使用液氧甲验证火箭在酒泉卫星发射中心圆满完成第二次飞行试验任务,实现国内首次可复用火箭的复用飞行。

研发背景

载人航天最大瓶颈之一就是成本太高,因而限制了进入太空的人数。从长远看,如果低成本可重复使用的火箭技术取得实用性进展,就能大大加速人类进入太空的步伐

火箭设计

运载火箭

双曲线二号运载火箭采用两级串联构型,一、二级采用相同状态的15吨级可重复使用液氧甲烷液态火箭发动机,其中一级安装9台,二级安装1台。一子级箭体直径为3.35米,一子级箭体直径为3.35米,高度约17米。一子级具有垂直着陆回收功能,可以重复使用,进一步降低卫星发射服务成本。二子级箭体直径为2.25米,火箭全长约28米,起飞推力 106t,起飞重量约90吨,近地轨道最大运载能力为1.9吨,500公里太阳同步轨道运载能力为1.1吨(不回收)/0.7吨(可回收)。

验证火箭

双曲线二号验证火箭按照双曲线二号入轨火箭真实大小1:1研制,可根据任务需要安装一台或者多台星际荣耀自研的焦点一号发动机。相较缩比试验箭,全尺寸火箭可以更全面地验证起飞、回收处理等各个操作,掌握更可靠、更真实的火箭回收数据。团队制定的火箭重复使用目标是20到30次,从最佳经济效益来看,重复使用次数大概是8到10次。

重要事件

2019年10月17日,国内商业航天公司北京星际荣耀空间科技有限公司2019中关村论坛“中关村国际前沿科技成果展”上发布双曲线二号火箭。据悉,这是国内首枚入轨级别的液氧甲烷动力可重复使用运载火箭,计划于2021年执行首次入轨发射任务。

2021年9月3日,星际荣耀完成了双曲线二号可重复使用运载火箭着陆装置地面展开验证试验,试验取得圆满成功。这也是国内首次完成运载火箭着陆装置展开试验。次年6月22日,民营航天企业北京星际荣耀空间科技股份有限公司宣布,在酒泉卫星发射中心完成双曲线二号验证火箭液氧液氮全流程合练工作,为双低温可重复使用火箭垂直起降飞行试验打下基础。8月,星际荣耀空间科技股份有限公司的双曲线二号验证火箭全箭落震试验取得圆满成功。试验验证了箭上各系统承载着陆冲击载荷的能力,验证了着陆缓冲过程中弹性和阻尼特性与仿真预示的一致性,验证了火箭起飞、下降、着陆判据及判别功能实现的正确性。

2023年7月5日,星际荣耀双曲线二号(代号SQX-2Y)验证火箭动力系统试车取得圆满成功。星际荣耀官方表示本次试验任务的圆满成功为双曲线二号火箭开展垂直起降飞行试验奠定了坚实基础。11月2日,星际荣耀空间科技股份有限公司发布公告,2023年11月2日14时00分,其自主研发的液氧甲烷可重复使用验证火箭双曲线二号(代号SQX-2Y)在中国酒泉卫星发射中心点火升空,约1分钟后,火箭在目标着陆点平稳精确着陆,火箭状态安全恢复,飞行试验任务取得圆满成功。12月10日17时,双曲线二号可重复使用液氧甲烷验证火箭在酒泉卫星发射中心完成第二次飞行试验任务,本次试验飞行高度为343.12米,飞行时间63.15秒,目标横向位移50米,着陆位置精度约0.295米,着陆速度为每秒1.1米,着陆姿态角约1.18度,滚动角约4.4度,火箭着陆平稳精确,状态安全恢复,飞行试验任务取得圆满成功,实现国内首次可复用火箭的复用飞行。

重要意义

2023年11月飞行试验

2023年11月液氧甲烷可重复使用验证火箭双曲线二号飞行试验,验证了星际荣耀重复使用液体火箭一子级总体方案的正确性,连续变推力液氧甲烷动力系统方案的正确性,火箭着陆段垂直软着陆导航、制导与控制方案的正确性,液氧甲烷火箭加注、发射、回收及后处理流程的正确性与协调性,验证了火箭着陆装置缓冲及支撑功能和性能,获取了液氧甲烷火箭重复使用关键技术核心试验数据,为北京星际荣耀空间科技有限公司正在研发的中大型可重复使用运载火箭SQX-3的研制提供了有力技术支撑。北京星际荣耀空间科技有限公司董事何光辉表示,这是研制可重复使用火箭的必经之路,2023年11月液氧甲烷可重复使用验证火箭双曲线二号飞行试验成功向未来入轨火箭实现一子级回收迈出了坚实一步。

2023年11月液氧甲烷可重复使用验证火箭双曲线二号飞行试验是中国首次进行液氧甲烷火箭回收试验,也是中国首次实现液体火箭全尺寸一子级的垂直起降。随着可复用火箭成为大势所趋,液氧甲烷成为公认的未来优质燃料代表。

2023年12月飞行试验

2023年12月液氧甲烷可重复使用验证火箭双曲线二号飞行试验实现国内首次可复用火箭的复用飞行。双曲线二号验证火箭同一产品连续圆满完成两次垂直起降飞行任务,意味着中国商业航天在液体运载火箭的可重复使用技术能力上取得了重要突破。

参考资料

双曲线二号运载火箭亮相 计划2021年执行首次入轨发射任务.新华网.2023-11-03

早安太空 · 网罗天下 | 可重复使用运载火箭 双曲线二号着陆装置完成地面展开验证试验.澎湃新闻.2023-11-03

双曲线二号验证火箭实现首次复用飞行.光明网-今日头条.2023-12-12

回收火箭的重要意义与关键技术.科学网.2023-12-12

星际荣耀可重复使用“双曲线二号”验证火箭动力系统试车试验圆满成功.IT之家.2023-12-12

双曲线二号火箭完成一子级回收试验 专家:拿到可复用“入门券”.杭州网.2023-11-03

星际荣耀双曲线二号验证火箭在酒泉完成全系统合练任务.新浪看点.2023-12-12

双曲线二号验证火箭全箭落震试验取得圆满成功『航天视窗』(237).澎湃新闻.2023-11-03

星际荣耀双曲线二号验证火箭飞行任务取得圆满成功.国家航天局.2023-12-12

星际荣耀双曲线二号验证火箭飞行任务取得圆满成功『航天视窗』(670).澎湃新闻.2023-11-03

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