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交匯點訊 9月15日，由北京天兵科技有限公司自主研制的天龍三號大型液體運載火箭，在山東海陽東方航天港海上平臺完成一子級動力系統(tǒng)試車，該火箭由位于江蘇的天兵科技張家港智能制造基地制造。本次試車驗證了一子級火箭各系統(tǒng)的方案正確性和工作協(xié)調(diào)性，并刷新了國內(nèi)商業(yè)航天液體火箭發(fā)動機的推力紀錄，標志著國內(nèi)商業(yè)火箭已初步具備“一箭多星”批量發(fā)射的工程能力，有望在全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的“競速卡位賽”中填補我國運力空缺，加速國內(nèi)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的超大規(guī)模組網(wǎng)進程。
天龍三號是我國商業(yè)航天首款有望實現(xiàn)近地軌道運載能力超20噸的大型液體火箭，自2022年3月即啟動型號研制，全箭長度72米，起飛重量約600噸，火箭一級配置9臺“天火十二”發(fā)動機并聯(lián)工作，近地軌道有效運力17-22噸、太陽同步軌道運力10-17噸，性能比肩國際主流的SpaceX 獵鷹9號火箭，可實現(xiàn)一箭36星互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星組網(wǎng)發(fā)射，支持我國空間站大規(guī)模貨物運輸需求以及中高軌衛(wèi)星發(fā)射需求。
研制該級別大型液體火箭，需要攻克大推力發(fā)動機多機并聯(lián)、大型箭體結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造，以及復(fù)雜的測控與協(xié)同等一系列技術(shù)難關(guān)，標志著當前商業(yè)航天已進入技術(shù)深水區(qū)。
此次天龍三號一級動力系統(tǒng)海上試車，也是我國商業(yè)航天領(lǐng)域首個海上熱試車試驗，全面覆蓋從推進劑加注、多機分批點火、穩(wěn)定工作到程序關(guān)機等箭地測發(fā)全過程，涵蓋箭體結(jié)構(gòu)、地面測控、工藝系統(tǒng)、安控系統(tǒng)等全鏈條協(xié)同的綜合演練，并開創(chuàng)“海上作業(yè)”新范式，針對海上復(fù)雜環(huán)境，突破防風(fēng)、防晃、防雷、防鹽霧、防噪、環(huán)境保護及發(fā)動機火焰高溫防護等多項關(guān)鍵技術(shù)，推動商業(yè)航天從“陸地依賴”向“陸海協(xié)同”升級。
本次全系統(tǒng)試車高度模擬火箭實際飛行狀態(tài)，試車過程中，各系統(tǒng)工作正常，發(fā)動機起動時序準確、工作平穩(wěn)、關(guān)機正常，全系統(tǒng)綜合演練獲取的各項參數(shù)滿足火箭首飛的性能要求。這一結(jié)果也標志著天龍三號火箭已通過首飛前最大的一項技術(shù)考驗，全面進入首飛任務(wù)的最后沖刺。
作為國內(nèi)運力最大的商業(yè)火箭，天龍三號集成了多項關(guān)鍵核心技術(shù)的突破。在動力系統(tǒng)上，天兵科技通過大規(guī)模應(yīng)用3D打印技術(shù)，將“天火十二”發(fā)動機約90%的零組件進行一體化打印，大幅縮短了研制周期。在推進劑選擇上，沿用天龍二號全球首次飛行驗證的煤基航天煤油，有效降低了燃料成本，結(jié)合硫分離技術(shù)大幅改善發(fā)動機結(jié)焦問題，提升了火箭復(fù)用潛力。在關(guān)鍵子系統(tǒng)上，自主研制的三冗余計算機通過采用工業(yè)級元器件，在保證高可靠性的前提下，大幅降低了系統(tǒng)成本。
2024年，天兵科技張家港智能制造基地正式投入使用。該基地投資40億元，是中國商業(yè)航天唯一為大型液體運載火箭量身定做、從零開始建設(shè)的項目，也是目前亞洲面積最大、產(chǎn)能最大的單體火箭總裝廠房，可實現(xiàn)每年超30發(fā)天龍三號火箭的產(chǎn)能。根據(jù)后續(xù)計劃，天龍三號擬于2025年底執(zhí)行首飛任務(wù)。
新華日報·交匯點記者 張宣/文 王子杰/視頻
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