中國民營航天企業(yè)天兵科技的一級火箭垂直回收方案曝光了！根據(jù)國家專利平臺公開的數(shù)據(jù)，天兵科技在今年5月申請了一項名為《一種火箭垂直回收方法、系統(tǒng)及火箭》的發(fā)明專利，其中詳細(xì)介紹了一子級火箭的回收方案，與其他可重復(fù)使用火箭的一級回收具體過程有著很大不同，展現(xiàn)出了獨創(chuàng)的方式。

目前，中國正在測試的一級回收火箭有三款，分別是中國航天科技集團八院的長征十二號甲、藍(lán)箭航天的朱雀三號，以及天兵科技的天龍三號。根據(jù)已有的信息，天龍三號直徑3.8米，全長72米，起飛質(zhì)量590噸。

與長十二甲、朱雀三號都是液氧甲烷火箭不同的是，天龍三號是一款液氧煤油火箭，其一級火箭使用9臺天火-12發(fā)動機，理論上可以進(jìn)行回收。二級火箭使用1臺天火-12V發(fā)動機，不進(jìn)行回收。目前，天龍三號的一級火箭已經(jīng)成功完成了靜態(tài)點火試驗，后續(xù)將進(jìn)行首飛任務(wù)。

從公開的相關(guān)專利信息來看，在t0時刻，一級火箭點火升空。在t1時刻，火箭飛出大氣層，進(jìn)入太空中。一級火箭繼續(xù)工作到t2時刻，隨后外圍8臺火箭發(fā)動機關(guān)機，中心那一臺發(fā)動機繼續(xù)工作，但推力要降低至額定推力的5%。

從t2到t3時刻，一二級火箭進(jìn)行分離，二級火箭點火工作，將載荷繼續(xù)送往預(yù)定軌道，而一級火箭準(zhǔn)備開始回收機動。從t3到t4時刻，通過對中心發(fā)動機進(jìn)行雙向搖擺，實現(xiàn)一級火箭的動力轉(zhuǎn)向，使其姿態(tài)保持對準(zhǔn)地球方向，發(fā)動機噴口朝上，并不斷向下俯沖。

到了t5時刻，一級火箭的中心發(fā)動機再次進(jìn)行雙向搖擺，對火箭姿態(tài)進(jìn)行大幅調(diào)整，直至最后完成180度的超級大轉(zhuǎn)彎，使其發(fā)動機噴口朝下。到了t6時刻，姿態(tài)調(diào)整到位的一級火箭開啟100%滿推力的發(fā)動機，對火箭進(jìn)行減速。

在t7時刻，一級火箭穿過卡門線，開始再入稠密的大氣層。到了t8時刻，中心發(fā)動機關(guān)機，隨著大氣變得越來越稠密，一級火箭在快速增加的空氣阻力作用下進(jìn)行減速，做自由落體運動進(jìn)入大氣滑行階段。

到了t9時刻，一級火箭發(fā)動機再次點火啟動，讓火箭的速度進(jìn)一步降低。直到最后t10時刻，火箭利用著陸支腿垂直降落在地面上，發(fā)動機關(guān)機，實現(xiàn)一級火箭的回收。

天兵科技的一級回收技術(shù)的亮點在于，不需要像傳統(tǒng)火箭那樣在高空二次點火，而是一直點火，只是降低了推力，并以頭朝下、發(fā)動機噴口朝上的姿態(tài)進(jìn)行俯沖下降，然后再180度掉頭下降。

由于一級火箭在發(fā)射升空過程中消耗了大量的燃料，且在飛行過程中，還會產(chǎn)生一些負(fù)過載情況，這會讓液體燃料分散在貯箱各個角落。如果沒有把燃料重新聚集到貯箱底部出口處，一級發(fā)動機再次點火時，燃料就有可能無法順暢進(jìn)入發(fā)動機進(jìn)行正常工作，從而影響火箭的穩(wěn)定飛行。

因此，在一級火箭下降過程中，需要對燃料進(jìn)行重定位。通過控制一級火箭發(fā)動機的燃料流量，持續(xù)輸出部分推力產(chǎn)生正過載，可以實現(xiàn)燃料沉底。這樣就不需要像傳統(tǒng)火箭那樣攜帶固體火箭，在下降過程中點火實現(xiàn)燃料的沉底。這種方式可以進(jìn)一步降低一級火箭回收成本。

天兵科技的這種一級火箭回收方案是一種大膽創(chuàng)新，既能縮短火箭回收時間，又能減少回收成本，可謂是兼顧了效率與成本。接下來，就看實戰(zhàn)中的應(yīng)用如何了，讓我們拭目以待！