借助3D打印技术，中科宇航海上火箭垂直回收演示验证飞行试验成功
魔猴君 行业资讯 403天前
2023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，据魔猴网了解，此次试验，3D打印技术起到了重要作用。
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。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。
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。
运载火箭海上垂直回收原理样机作为技术验证平台，在方案设计之初，就秉承了创新的设计理念，采用供配电－控制－遥测一体化控制系统设计、3D打印对防晃贮箱进行设计加工、采用轻质碳纤维结构实现承载－传力－抑振的一体化构型，能够将多个系统的功能进行整合复用，极大地简化了整体质量和电缆连接，能够在同类小型化飞行器中进行应用。
中科宇航运载火箭海上垂直回收原理样机演示试验的圆满成功，验证了多项关键技术。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。
据悉，中科宇航在2022年试车的“玄鸢一号”20吨级液氧煤油火箭发动机大量采用3D打印，“玄鸢一号”火箭发动机为液氧煤油发动机，循环方式为燃气发生器循环，起动方式为气瓶起动，点火方式为TEA/TEB液体点火，成熟可靠。
该型发动机采用高压气起动、点火剂点火，使用方便，维护简单；推力室通过采用隔板喷嘴一体化设计方案，突破了高效稳定液液燃烧技术；与箭体对接的机架采用了榫卯式全机加结构方案，解决了全焊接结构变形大、加工工装复杂、生产周期长的难点；涡轮泵、推力室、气瓶等关键组件大量采用了全3D打印技术，大幅提升了生产效率；整机结构采用了模块化的总体布局方式，极大地提高了生产组织及装配效率。通过大量的引入新技术、新工艺，立足于自主创新，逐步探索出了低成本、高可靠商用液体火箭发动机的设计、生产、试验的研制及组织模式，为未来早日实现商业发射提供了强有力的支撑。
“玄鸢一号”液体火箭发动机选用无毒无污染的液氧/ 煤油推进剂，采用燃气发生器循环方案，具备多次起动、大范围变工况的能力。通过成熟工业材料、标准件及3D打印技术的大量应用，降低生产成本、缩短生产周期。该发动机作为小型运载火箭的一级、中型运载火箭的二级/三级、亚轨道飞行器的主动力使用，并可满足液体火箭一级回收的需求。
来源：中科宇航
