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

據(jù)資源庫(kù)了解，這家對(duì)標(biāo)SpaceX的中國(guó)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(guò)去3個(gè)月的時(shí)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(fù)用火箭技術(shù)具有巨大的商業(yè)價(jià)值的體現(xiàn)。

2022年5月6日，深藍(lán)航天自主研發(fā)的“星云-M”1號(hào)試驗(yàn)箭完成了1公里級(jí)垂直起飛及降落（VTVL）飛行試驗(yàn)，火箭在爬升和下落的過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行了橫向移動(dòng)，最后降落至著陸場(chǎng)“靶心”位置不足0.5米的點(diǎn)位，“星云-M”試驗(yàn)箭成功回收。

“星云-M”公里級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)

此次執(zhí)行公里級(jí)試驗(yàn)所使用的箭體依然是“星云-M”1號(hào)試驗(yàn)箭，已經(jīng)執(zhí)行3次飛行任務(wù)、7次地面靜態(tài)點(diǎn)火，真正做到了液體運(yùn)載火箭的可回收復(fù)用；其所配備的“雷霆-5”發(fā)動(dòng)機(jī)，是國(guó)內(nèi)首型使用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)整機(jī)制造的針?biāo)ㄊ揭貉趺河桶l(fā)動(dòng)機(jī)。

“雷霆-5”發(fā)動(dòng)機(jī)3D打印零件

據(jù)了解，這款“雷霆-5”（下文簡(jiǎn)稱：LT-5）液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)由深藍(lán)航天自主研發(fā)，真空推力為50KN，并可實(shí)現(xiàn)50%-100%推力調(diào)節(jié)。同時(shí)，LT-5采用了電動(dòng)泵調(diào)節(jié)推進(jìn)劑流量，針?biāo)ㄊ絿娮⑵骺勺詣?dòng)維持不同工況下的穩(wěn)定燃燒。

其次LT-5發(fā)動(dòng)機(jī)采用了針?biāo)▏娮⒓夹g(shù)，針?biāo)▏娮⑹桨l(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、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(shí)可以實(shí)現(xiàn)平滑的推力調(diào)節(jié)，非常適合液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)路線。

LT-5發(fā)動(dòng)機(jī)采用了大量的3D打印結(jié)構(gòu)，用來(lái)減少火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件數(shù)量以及減輕供應(yīng)商方面的壓力。LT-5發(fā)動(dòng)機(jī)全機(jī)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(guó)內(nèi)使用3D打印零件最多的液體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

“雷霆-5”發(fā)動(dòng)機(jī)后處理加工過(guò)程

其中收擴(kuò)段、噴注器殼體，氧入口等關(guān)鍵部件通過(guò)在打印過(guò)程中嚴(yán)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(jī)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(shí)，大大縮短了產(chǎn)品重復(fù)制造周期和迭代速度，摒棄了傳統(tǒng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造的重資產(chǎn)模式，產(chǎn)品供應(yīng)鏈更短、更高效、更易協(xié)同，總成本更低。

據(jù)深藍(lán)航天透露，此前采用3D打印零件的LT-5發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)完成了兩次飛行回收試驗(yàn)以及數(shù)十次地面試車(chē)，產(chǎn)品性能可靠。同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的累計(jì)工作次數(shù)超過(guò)10次、累計(jì)工作時(shí)間超過(guò)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(dòng)機(jī)的“星云-M”火箭

深藍(lán)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(gè)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)流程縮短，并降低成本。同時(shí)，隨著增材制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其生產(chǎn)出的零件質(zhì)量、性能將會(huì)更優(yōu)。

2021年7月-10月，“星云-M”試驗(yàn)箭先后完成了十米級(jí)、百米級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)液氧煤油火箭兩次零的突破。本次公里級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)，標(biāo)志著深藍(lán)航天僅用10個(gè)月，3次發(fā)射試驗(yàn)就達(dá)到2012-2013年SpaceX用一年多的時(shí)間8次的發(fā)射試驗(yàn)達(dá)到的同等級(jí)試驗(yàn)成果。同時(shí)，深藍(lán)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(fù)用全部低空工程試驗(yàn)的公司。

“星云-M”公里級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)具有四大技術(shù)亮點(diǎn)：

飛行試驗(yàn)成本大幅降低

在實(shí)現(xiàn)全箭垂直回收的前提下，再次執(zhí)行飛行任務(wù)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(cè)試維護(hù)費(fèi)用、推進(jìn)劑費(fèi)用等；

單次點(diǎn)火工作時(shí)間更長(zhǎng)

相比百米級(jí)試驗(yàn)，公里級(jí)的VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的單次點(diǎn)火工作時(shí)間有了大幅跨越，與入軌火箭單級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間更接近。與地面試車(chē)狀態(tài)不同，此次在真實(shí)飛行環(huán)境中考核發(fā)動(dòng)機(jī)大范圍變推和長(zhǎng)程工作的穩(wěn)定性，在工程研制中更具有真實(shí)性和實(shí)際考核意義；

橫向制導(dǎo)算法的應(yīng)用

此次公里級(jí)試驗(yàn)，在垂直起飛——垂直著陸的飛行過(guò)程中，加入橫向制導(dǎo)算法，預(yù)先裝訂目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)箭上計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算和規(guī)劃，發(fā)出橫向制導(dǎo)指令，導(dǎo)引火箭向目標(biāo)坐標(biāo)進(jìn)行橫移，開(kāi)展火箭異地返場(chǎng)回收技術(shù)驗(yàn)證，為之后入軌火箭的異地返場(chǎng)回收復(fù)用、洲際旅行等進(jìn)行先期技術(shù)驗(yàn)證；

公里級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn) 多項(xiàng)系數(shù)實(shí)現(xiàn)突破

此次公里級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)中，飛行速度達(dá)到0.2Ma，飛行高度達(dá)到1公里，這是目前國(guó)內(nèi)開(kāi)展的飛行高度最高，飛行速度最快，飛行時(shí)間最長(zhǎng)的垂直回收飛行試驗(yàn)。

通過(guò)此次飛行試驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了火箭垂直回收過(guò)程中的箭體空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題、以及長(zhǎng)時(shí)間的力熱及振動(dòng)環(huán)境適應(yīng)性、發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間和大范圍的變推工作能力、可重復(fù)使用箭體結(jié)構(gòu)及著陸緩沖裝置、橫向制導(dǎo)及姿態(tài)控制能力等關(guān)鍵核心技術(shù)，為后續(xù)開(kāi)展10公里級(jí)垂直回收和入軌級(jí)回收打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

深藍(lán)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(yàn)火箭，繼續(xù)進(jìn)行高空回收試驗(yàn)階段，向著10km、100km的高度快速突破邁進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)入軌火箭一子級(jí)的可控回收和重復(fù)使用。

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

據(jù)資源庫(kù)了解，這家對(duì)標(biāo)SpaceX的中國(guó)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(guò)去3個(gè)月的時(shí)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(fù)用火箭技術(shù)具有巨大的商業(yè)價(jià)值的體現(xiàn)。

2022年5月6日，深藍(lán)航天自主研發(fā)的“星云-M”1號(hào)試驗(yàn)箭完成了1公里級(jí)垂直起飛及降落（VTVL）飛行試驗(yàn)，火箭在爬升和下落的過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行了橫向移動(dòng)，最后降落至著陸場(chǎng)“靶心”位置不足0.5米的點(diǎn)位，“星云-M”試驗(yàn)箭成功回收。

“星云-M”公里級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)

此次執(zhí)行公里級(jí)試驗(yàn)所使用的箭體依然是“星云-M”1號(hào)試驗(yàn)箭，已經(jīng)執(zhí)行3次飛行任務(wù)、7次地面靜態(tài)點(diǎn)火，真正做到了液體運(yùn)載火箭的可回收復(fù)用；其所配備的“雷霆-5”發(fā)動(dòng)機(jī)，是國(guó)內(nèi)首型使用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)整機(jī)制造的針?biāo)ㄊ揭貉趺河桶l(fā)動(dòng)機(jī)。

“雷霆-5”發(fā)動(dòng)機(jī)3D打印零件

據(jù)了解，這款“雷霆-5”（下文簡(jiǎn)稱：LT-5）液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)由深藍(lán)航天自主研發(fā)，真空推力為50KN，并可實(shí)現(xiàn)50%-100%推力調(diào)節(jié)。同時(shí)，LT-5采用了電動(dòng)泵調(diào)節(jié)推進(jìn)劑流量，針?biāo)ㄊ絿娮⑵骺勺詣?dòng)維持不同工況下的穩(wěn)定燃燒。

其次LT-5發(fā)動(dòng)機(jī)采用了針?biāo)▏娮⒓夹g(shù)，針?biāo)▏娮⑹桨l(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、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(shí)可以實(shí)現(xiàn)平滑的推力調(diào)節(jié)，非常適合液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)路線。

LT-5發(fā)動(dòng)機(jī)采用了大量的3D打印結(jié)構(gòu)，用來(lái)減少火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件數(shù)量以及減輕供應(yīng)商方面的壓力。LT-5發(fā)動(dòng)機(jī)全機(jī)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(guó)內(nèi)使用3D打印零件最多的液體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

“雷霆-5”發(fā)動(dòng)機(jī)后處理加工過(guò)程

其中收擴(kuò)段、噴注器殼體，氧入口等關(guān)鍵部件通過(guò)在打印過(guò)程中嚴(yán)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(jī)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(shí)，大大縮短了產(chǎn)品重復(fù)制造周期和迭代速度，摒棄了傳統(tǒng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造的重資產(chǎn)模式，產(chǎn)品供應(yīng)鏈更短、更高效、更易協(xié)同，總成本更低。

據(jù)深藍(lán)航天透露，此前采用3D打印零件的LT-5發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)完成了兩次飛行回收試驗(yàn)以及數(shù)十次地面試車(chē)，產(chǎn)品性能可靠。同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的累計(jì)工作次數(shù)超過(guò)10次、累計(jì)工作時(shí)間超過(guò)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(dòng)機(jī)的“星云-M”火箭

深藍(lán)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(gè)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)流程縮短，并降低成本。同時(shí)，隨著增材制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其生產(chǎn)出的零件質(zhì)量、性能將會(huì)更優(yōu)。

2021年7月-10月，“星云-M”試驗(yàn)箭先后完成了十米級(jí)、百米級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)液氧煤油火箭兩次零的突破。本次公里級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)，標(biāo)志著深藍(lán)航天僅用10個(gè)月，3次發(fā)射試驗(yàn)就達(dá)到2012-2013年SpaceX用一年多的時(shí)間8次的發(fā)射試驗(yàn)達(dá)到的同等級(jí)試驗(yàn)成果。同時(shí)，深藍(lán)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(fù)用全部低空工程試驗(yàn)的公司。

“星云-M”公里級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)具有四大技術(shù)亮點(diǎn)：

飛行試驗(yàn)成本大幅降低

在實(shí)現(xiàn)全箭垂直回收的前提下，再次執(zhí)行飛行任務(wù)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(cè)試維護(hù)費(fèi)用、推進(jìn)劑費(fèi)用等；

單次點(diǎn)火工作時(shí)間更長(zhǎng)

相比百米級(jí)試驗(yàn)，公里級(jí)的VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的單次點(diǎn)火工作時(shí)間有了大幅跨越，與入軌火箭單級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間更接近。與地面試車(chē)狀態(tài)不同，此次在真實(shí)飛行環(huán)境中考核發(fā)動(dòng)機(jī)大范圍變推和長(zhǎng)程工作的穩(wěn)定性，在工程研制中更具有真實(shí)性和實(shí)際考核意義；

橫向制導(dǎo)算法的應(yīng)用

此次公里級(jí)試驗(yàn)，在垂直起飛——垂直著陸的飛行過(guò)程中，加入橫向制導(dǎo)算法，預(yù)先裝訂目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)箭上計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算和規(guī)劃，發(fā)出橫向制導(dǎo)指令，導(dǎo)引火箭向目標(biāo)坐標(biāo)進(jìn)行橫移，開(kāi)展火箭異地返場(chǎng)回收技術(shù)驗(yàn)證，為之后入軌火箭的異地返場(chǎng)回收復(fù)用、洲際旅行等進(jìn)行先期技術(shù)驗(yàn)證；

公里級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn) 多項(xiàng)系數(shù)實(shí)現(xiàn)突破

此次公里級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)中，飛行速度達(dá)到0.2Ma，飛行高度達(dá)到1公里，這是目前國(guó)內(nèi)開(kāi)展的飛行高度最高，飛行速度最快，飛行時(shí)間最長(zhǎng)的垂直回收飛行試驗(yàn)。

通過(guò)此次飛行試驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了火箭垂直回收過(guò)程中的箭體空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題、以及長(zhǎng)時(shí)間的力熱及振動(dòng)環(huán)境適應(yīng)性、發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間和大范圍的變推工作能力、可重復(fù)使用箭體結(jié)構(gòu)及著陸緩沖裝置、橫向制導(dǎo)及姿態(tài)控制能力等關(guān)鍵核心技術(shù)，為后續(xù)開(kāi)展10公里級(jí)垂直回收和入軌級(jí)回收打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

深藍(lán)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(yàn)火箭，繼續(xù)進(jìn)行高空回收試驗(yàn)階段，向著10km、100km的高度快速突破邁進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)入軌火箭一子級(jí)的可控回收和重復(fù)使用。