江蘇深藍航天有限公司（以下簡稱“深藍航天”）成立于2016年， 是一家聚焦在液體回收復用運載火箭方向，并提供商業(yè)發(fā)射服務的商業(yè)航天高新企業(yè)。

據(jù)資源庫了解，這家對標SpaceX的中國初創(chuàng)公司在今年1月完成了近2億元的近A輪融資，僅過去3個月的時間再次完成A+輪融資。相信SpaceX得到資本的肯定，也是可回收復用火箭技術(shù)具有巨大的商業(yè)價值的體現(xiàn)。

2022年5月6日，深藍航天自主研發(fā)的“星云-M”1號試驗箭完成了1公里級垂直起飛及降落（VTVL）飛行試驗，火箭在爬升和下落的過程中同時進行了橫向移動，最后降落至著陸場“靶心”位置不足0.5米的點位，“星云-M”試驗箭成功回收。

“星云-M”公里級VTVL垂直回收飛行試驗

此次執(zhí)行公里級試驗所使用的箭體依然是“星云-M”1號試驗箭，已經(jīng)執(zhí)行3次飛行任務、7次地面靜態(tài)點火，真正做到了液體運載火箭的可回收復用；其所配備的“雷霆-5”發(fā)動機，是國內(nèi)首型使用3D打印技術(shù)實現(xiàn)整機制造的針栓式液氧煤油發(fā)動機。

“雷霆-5”發(fā)動機3D打印零件

據(jù)了解，這款“雷霆-5”（下文簡稱：LT-5）液氧煤油發(fā)動機由深藍航天自主研發(fā)，真空推力為50KN，并可實現(xiàn)50%-100%推力調(diào)節(jié)。同時，LT-5采用了電動泵調(diào)節(jié)推進劑流量，針栓式噴注器可自動維持不同工況下的穩(wěn)定燃燒。

其次LT-5發(fā)動機采用了針栓噴注技術(shù)，針栓噴注式發(fā)動機在結(jié)構(gòu)設計、加工制造方面具有較大難度，但其燃燒穩(wěn)定性較好，不易出現(xiàn)燃燒震蕩，同時可以實現(xiàn)平滑的推力調(diào)節(jié)，非常適合液氧煤油發(fā)動機的技術(shù)路線。

LT-5發(fā)動機采用了大量的3D打印結(jié)構(gòu)，用來減少火箭發(fā)動機的零部件數(shù)量以及減輕供應商方面的壓力。LT-5發(fā)動機全機85%重量的零件都由3D打印技術(shù)制作，使用鎳基高溫合金粉末材料，是目前國內(nèi)使用3D打印零件最多的液體燃料火箭發(fā)動機。

“雷霆-5”發(fā)動機后處理加工過程

其中收擴段、噴注器殼體，氧入口等關鍵部件通過在打印過程中嚴格控制工藝，保證零件外形尺寸、內(nèi)流道精度及降低粗糙度；且3D打印毛坯件僅需后期少量機械加工就可以滿足裝配精度要求和使用要求，零部件加工周期大幅縮減的同時，大大縮短了產(chǎn)品重復制造周期和迭代速度，摒棄了傳統(tǒng)火箭發(fā)動機制造的重資產(chǎn)模式，產(chǎn)品供應鏈更短、更高效、更易協(xié)同，總成本更低。

據(jù)深藍航天透露，此前采用3D打印零件的LT-5發(fā)動機已經(jīng)完成了兩次飛行回收試驗以及數(shù)十次地面試車，產(chǎn)品性能可靠。同一臺發(fā)動機的累計工作次數(shù)超過10次、累計工作時間超過500s，每次均為大范圍變工況工作狀態(tài)。

搭載“雷霆-5”液氧煤油發(fā)動機的“星云-M”火箭

深藍航天創(chuàng)始人霍亮表示，3D打印或其他增材制造技術(shù)能使整個火箭發(fā)動機的生產(chǎn)流程縮短，并降低成本。同時，隨著增材制造相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其生產(chǎn)出的零件質(zhì)量、性能將會更優(yōu)。

2021年7月-10月，“星云-M”試驗箭先后完成了十米級、百米級VTVL垂直回收飛行試驗，實現(xiàn)了國內(nèi)液氧煤油火箭兩次零的突破。本次公里級VTVL垂直回收飛行試驗，標志著深藍航天僅用10個月，3次發(fā)射試驗就達到2012-2013年SpaceX用一年多的時間8次的發(fā)射試驗達到的同等級試驗成果。同時，深藍航天成為了繼SpaceX之后的全球第二家完成液氧煤油火箭垂直回收復用全部低空工程試驗的公司。

“星云-M”公里級VTVL垂直回收飛行試驗具有四大技術(shù)亮點：

飛行試驗成本大幅降低

在實現(xiàn)全箭垂直回收的前提下，再次執(zhí)行飛行任務的成本僅為箭體生產(chǎn)制造成本的約1%，其中包括一些損耗件的更換、全箭的測試維護費用、推進劑費用等；

單次點火工作時間更長

相比百米級試驗，公里級的VTVL垂直回收飛行試驗，發(fā)動機的單次點火工作時間有了大幅跨越，與入軌火箭單級發(fā)動機的工作時間更接近。與地面試車狀態(tài)不同，此次在真實飛行環(huán)境中考核發(fā)動機大范圍變推和長程工作的穩(wěn)定性，在工程研制中更具有真實性和實際考核意義；

橫向制導算法的應用

此次公里級試驗，在垂直起飛——垂直著陸的飛行過程中，加入橫向制導算法，預先裝訂目標點坐標，通過箭上計算機進行計算和規(guī)劃，發(fā)出橫向制導指令，導引火箭向目標坐標進行橫移，開展火箭異地返場回收技術(shù)驗證，為之后入軌火箭的異地返場回收復用、洲際旅行等進行先期技術(shù)驗證；

公里級VTVL垂直回收飛行試驗 多項系數(shù)實現(xiàn)突破

此次公里級VTVL垂直回收飛行試驗中，飛行速度達到0.2Ma，飛行高度達到1公里，這是目前國內(nèi)開展的飛行高度最高，飛行速度最快，飛行時間最長的垂直回收飛行試驗。

通過此次飛行試驗，進一步驗證了火箭垂直回收過程中的箭體空氣動力學問題、以及長時間的力熱及振動環(huán)境適應性、發(fā)動機長時間和大范圍的變推工作能力、可重復使用箭體結(jié)構(gòu)及著陸緩沖裝置、橫向制導及姿態(tài)控制能力等關鍵核心技術(shù)，為后續(xù)開展10公里級垂直回收和入軌級回收打下了堅實基礎。

深藍航天表示，下一階段將采用與入軌火箭完全相同的全尺寸試驗火箭，繼續(xù)進行高空回收試驗階段，向著10km、100km的高度快速突破邁進，最終實現(xiàn)入軌火箭一子級的可控回收和重復使用。

江蘇深藍航天有限公司（以下簡稱“深藍航天”）成立于2016年， 是一家聚焦在液體回收復用運載火箭方向，并提供商業(yè)發(fā)射服務的商業(yè)航天高新企業(yè)。

據(jù)資源庫了解，這家對標SpaceX的中國初創(chuàng)公司在今年1月完成了近2億元的近A輪融資，僅過去3個月的時間再次完成A+輪融資。相信SpaceX得到資本的肯定，也是可回收復用火箭技術(shù)具有巨大的商業(yè)價值的體現(xiàn)。

2022年5月6日，深藍航天自主研發(fā)的“星云-M”1號試驗箭完成了1公里級垂直起飛及降落（VTVL）飛行試驗，火箭在爬升和下落的過程中同時進行了橫向移動，最后降落至著陸場“靶心”位置不足0.5米的點位，“星云-M”試驗箭成功回收。

“星云-M”公里級VTVL垂直回收飛行試驗

此次執(zhí)行公里級試驗所使用的箭體依然是“星云-M”1號試驗箭，已經(jīng)執(zhí)行3次飛行任務、7次地面靜態(tài)點火，真正做到了液體運載火箭的可回收復用；其所配備的“雷霆-5”發(fā)動機，是國內(nèi)首型使用3D打印技術(shù)實現(xiàn)整機制造的針栓式液氧煤油發(fā)動機。

“雷霆-5”發(fā)動機3D打印零件

據(jù)了解，這款“雷霆-5”（下文簡稱：LT-5）液氧煤油發(fā)動機由深藍航天自主研發(fā)，真空推力為50KN，并可實現(xiàn)50%-100%推力調(diào)節(jié)。同時，LT-5采用了電動泵調(diào)節(jié)推進劑流量，針栓式噴注器可自動維持不同工況下的穩(wěn)定燃燒。

其次LT-5發(fā)動機采用了針栓噴注技術(shù)，針栓噴注式發(fā)動機在結(jié)構(gòu)設計、加工制造方面具有較大難度，但其燃燒穩(wěn)定性較好，不易出現(xiàn)燃燒震蕩，同時可以實現(xiàn)平滑的推力調(diào)節(jié)，非常適合液氧煤油發(fā)動機的技術(shù)路線。

LT-5發(fā)動機采用了大量的3D打印結(jié)構(gòu)，用來減少火箭發(fā)動機的零部件數(shù)量以及減輕供應商方面的壓力。LT-5發(fā)動機全機85%重量的零件都由3D打印技術(shù)制作，使用鎳基高溫合金粉末材料，是目前國內(nèi)使用3D打印零件最多的液體燃料火箭發(fā)動機。

“雷霆-5”發(fā)動機后處理加工過程

其中收擴段、噴注器殼體，氧入口等關鍵部件通過在打印過程中嚴格控制工藝，保證零件外形尺寸、內(nèi)流道精度及降低粗糙度；且3D打印毛坯件僅需后期少量機械加工就可以滿足裝配精度要求和使用要求，零部件加工周期大幅縮減的同時，大大縮短了產(chǎn)品重復制造周期和迭代速度，摒棄了傳統(tǒng)火箭發(fā)動機制造的重資產(chǎn)模式，產(chǎn)品供應鏈更短、更高效、更易協(xié)同，總成本更低。

據(jù)深藍航天透露，此前采用3D打印零件的LT-5發(fā)動機已經(jīng)完成了兩次飛行回收試驗以及數(shù)十次地面試車，產(chǎn)品性能可靠。同一臺發(fā)動機的累計工作次數(shù)超過10次、累計工作時間超過500s，每次均為大范圍變工況工作狀態(tài)。

搭載“雷霆-5”液氧煤油發(fā)動機的“星云-M”火箭

深藍航天創(chuàng)始人霍亮表示，3D打印或其他增材制造技術(shù)能使整個火箭發(fā)動機的生產(chǎn)流程縮短，并降低成本。同時，隨著增材制造相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其生產(chǎn)出的零件質(zhì)量、性能將會更優(yōu)。

2021年7月-10月，“星云-M”試驗箭先后完成了十米級、百米級VTVL垂直回收飛行試驗，實現(xiàn)了國內(nèi)液氧煤油火箭兩次零的突破。本次公里級VTVL垂直回收飛行試驗，標志著深藍航天僅用10個月，3次發(fā)射試驗就達到2012-2013年SpaceX用一年多的時間8次的發(fā)射試驗達到的同等級試驗成果。同時，深藍航天成為了繼SpaceX之后的全球第二家完成液氧煤油火箭垂直回收復用全部低空工程試驗的公司。

“星云-M”公里級VTVL垂直回收飛行試驗具有四大技術(shù)亮點：

飛行試驗成本大幅降低

在實現(xiàn)全箭垂直回收的前提下，再次執(zhí)行飛行任務的成本僅為箭體生產(chǎn)制造成本的約1%，其中包括一些損耗件的更換、全箭的測試維護費用、推進劑費用等；

單次點火工作時間更長

相比百米級試驗，公里級的VTVL垂直回收飛行試驗，發(fā)動機的單次點火工作時間有了大幅跨越，與入軌火箭單級發(fā)動機的工作時間更接近。與地面試車狀態(tài)不同，此次在真實飛行環(huán)境中考核發(fā)動機大范圍變推和長程工作的穩(wěn)定性，在工程研制中更具有真實性和實際考核意義；

橫向制導算法的應用

此次公里級試驗，在垂直起飛——垂直著陸的飛行過程中，加入橫向制導算法，預先裝訂目標點坐標，通過箭上計算機進行計算和規(guī)劃，發(fā)出橫向制導指令，導引火箭向目標坐標進行橫移，開展火箭異地返場回收技術(shù)驗證，為之后入軌火箭的異地返場回收復用、洲際旅行等進行先期技術(shù)驗證；

公里級VTVL垂直回收飛行試驗 多項系數(shù)實現(xiàn)突破

此次公里級VTVL垂直回收飛行試驗中，飛行速度達到0.2Ma，飛行高度達到1公里，這是目前國內(nèi)開展的飛行高度最高，飛行速度最快，飛行時間最長的垂直回收飛行試驗。

通過此次飛行試驗，進一步驗證了火箭垂直回收過程中的箭體空氣動力學問題、以及長時間的力熱及振動環(huán)境適應性、發(fā)動機長時間和大范圍的變推工作能力、可重復使用箭體結(jié)構(gòu)及著陸緩沖裝置、橫向制導及姿態(tài)控制能力等關鍵核心技術(shù)，為后續(xù)開展10公里級垂直回收和入軌級回收打下了堅實基礎。

深藍航天表示，下一階段將采用與入軌火箭完全相同的全尺寸試驗火箭，繼續(xù)進行高空回收試驗階段，向著10km、100km的高度快速突破邁進，最終實現(xiàn)入軌火箭一子級的可控回收和重復使用。