中国航天海洋ロケットの垂直回復実証飛行試験は、3Dプリントされた動揺防止タンクを使用して成功した。

出典：中国航天科技

中国航天科技集団は2023年1月から3月にかけて、山東省海陽市で垂直回収の実証と検証飛行試験を継続し、陸上打ち上げ回収と海上回収を順次実施した。

飛行試験では、陸上発射と海上回収の飛行プロセスを完全にシミュレートして検証した。主に、軌道ロケットサブステージの回収中の海上着陸プロセス、海面クラッター環境の影響下での通信および相対測定技術を検証し、回収着陸の最終段階におけるキロメートルレベルの飛行環境、海上着陸プラットフォームの揺れ下での着陸精度を評価した。最大飛行高度は1000メートル以上で、最高点まで飛行した後、機体は姿勢を調整し、ホバリング後に降下します。エンジン逆推力を利用して降下段階を減速し、洋上着陸プラットフォームに近づく際に機体の速度を2m/s以下に減速し、その後緩衝脚により軟着陸を実現します。飛行時間は約10分で、着陸地点の精度は10m以上です。

垂直帰還のための高精度誘導制御技術では、再突入のための高精度航法・測位技術、打ち上げ試作機の動力垂直回収のためのオンライン軌道生成・誘導技術、複雑環境適応飛行制御技術、洋上動揺プラットフォームの初期アライメントと長期追跡技術、飛行全体の半物理的検証技術の検証を完了しました。

技術検証プラットフォームとして、海上でのロケット垂直回収原理プロトタイプは、設計計画当初の革新的な設計理念を堅持しており、電源と配電、制御と遠隔測定の統合制御システム設計、 3Dプリントによる振れ止めタンクの設計と加工、軽量カーボンファイバー構造を採用し、荷重支持、力伝達、振動抑制の統合構成を実現しています。複数のシステムの機能を統合して再利用できるため、全体の質量とケーブル接続が大幅に簡素化され、同様の小型航空機にも使用できます。

中国航天集団の運搬ロケット垂直回収原理試作機の海上実証試験が完全に成功し、いくつかの重要な技術が検証された。この飛行試験の成功は、近宇宙再利用可能科学実験プラットフォーム、軌道ロケットサブステージ回収、宇宙観光車両に対する技術的ブレークスルーと技術蓄積をもたらし、後続モデルや軌道ロケットサブステージ回収ミッションに活用されることになる。

中国航天科技が2022年に試験する「玄源1号」20トン液化酸素灯油ロケットエンジンは、3Dプリントを大量に使用すると報じられている。「玄源1号」ロケットエンジンは液化酸素灯油エンジンで、循環方式はガス発生器循環、始動方式はガスボンベ始動、点火方式はTEA/TEB液体点火で、成熟度と信頼性が高い。

このタイプのエンジンは、使いやすく、メンテナンスが簡単な高圧ガス始動および点火剤点火を使用しています。スラストチャンバーは、バッフルノズルの一体型設計を採用することで、効率的で安定した液液燃焼技術のブレークスルーを実現しました。ロケット本体とドッキングするフレームは、ほぞ継ぎタイプの全機械構造ソリューションを採用しており、全溶接構造の大きな変形、複雑な加工ツール、長い生産サイクルなどの難題を解決しています。タービンポンプ、スラストチャンバー、ガスシリンダーなどの主要部品には、フル3Dプリント技術が広く採用されており、生産効率が大幅に向上しています。機械の全体構造はモジュール式の全体レイアウトを採用しており、生産組織と組み立て効率が大幅に向上しています。当社は、独自のイノベーションに基づき、多数の新技術と新プロセスを導入することで、低コストで信頼性の高い商用液体ロケットエンジンの設計、生産、テスト、組織モデルを徐々に模索し、将来の商用打ち上げの早期実現を強力にサポートしています。

「玄源1号」液体ロケットエンジンは、無毒・無公害の液体酸素/ケロシン推進剤を使用し、ガス発生サイクル方式を採用しており、複数回の起動が可能で、広範囲で運転条件を変更できる。成熟した工業材料、標準部品、3D プリント技術を広範に適用することで、生産コストを削減し、生産サイクルを短縮することができます。このエンジンは、小型ロケットの第1段、中型ロケットの第2段/第3段、弾道宇宙船の主動力として使用され、液体ロケットの第1段回収のニーズを満たすことができます。

中国航天海洋ロケットの垂直回復実証飛行試験は、3Dプリントされた動揺防止タンクを使用して成功した。

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