2019年3月27日下午4時許，翎客航天在位於山東龍口的火箭回收試驗場完成了公里級可回收火箭（暱稱：新航線小寶貝；工程代號RLV-T5，Reusable Launch Vehicle-Test 5）首次自由狀態下的低空飛行回收試驗，並取得圓滿成功。至此，翎客航天繼2018年1月實現RLV-T3型火箭低空回收及平移，2019年1月實現RLV-T5型火箭懸停飛行試驗後，在國內的火箭回收技術領域又創下了一個新的里程碑。

“新航線小寶貝”火箭回收試驗

相信很多人都好奇，這樣的一枚火箭回收試驗成功到底意味着什麼？實現了多少技術突破？期間又經歷了多少坎坷？其所產生的技術成果有什麼樣的價值？接下來，我們將會通過這篇文章帶你全面深入地瞭解火箭回收成功背後所需付出的汗水和努力。

根據翎客航天規劃的火箭垂直起降回收技術迭代路徑，2018年3月正式啓動了工程代號爲RLV-T5的可回收火箭研製工作。這枚火箭設計的初衷是實現火箭“公里級”的回收技術驗證。在此過程中需要進行多臺發動機並聯點火、空中懸停等多項關鍵技術驗證，最終實現一公里的飛行並返回。而這看似不高的一公里，對於火箭回收有着非凡的意義。

全球唯六家實現火箭垂直起降技術的民營公司

SpaceX在2015年第一次成功回收火箭以來，全球火箭發射的市場價格就被不斷拉低，這使得人類從大航海時代跨入大航天時代變得翹首可待。此後，國內外多家科研單位和公司相繼發佈了各自可回收火箭的研製計劃。

在國內，翎客航天於2015年6月最早啓動可回收火箭的研製並開展了數百次地面試驗和飛行試驗。在國外，最廣爲人知的SpaceX的Falcon-9 V1.1回收之前也通過Grasshopper系列（俗稱“蚱蜢火箭”）進行了多次回收技術驗證試驗，而其最後公開的飛行高度數據就是1000米，並在不久之後的入軌發射任務中進行一子級火箭回收嘗試，於2015年12月在地面着陸場首次成功回收。

可以說沒有當年的“蚱蜢”就沒有現在的“獵鷹”

除了SpaceX的Grasshopper（驗證對象：Falcon-9）之外，即將於近期進行第一跳的Starhopper（驗證對象：Starship） 以及藍色起源的Charon與Goddard都是爲了在最短時間、最小投入下進行火箭回收技術快速驗證迭代，積累試驗數據並加快其成熟。

準備進行低空垂直起降飛行試驗的Starhopper

2018年5月，RLV-T5型火箭完成了方案詳細設計並正式投產。全箭高度8.1米，起飛質量1.5噸，動力系統採用5臺可變推力的液體火箭發動機並聯組成，其總體構型、着陸機構等部分核心技術充分考慮了繼承性，其控制算法框架及試驗研製流程可繼承至首型商業運載火箭新航線一號（NewLine-1），這也是爲什麼RLV-T5稱之爲“新航線小寶貝”（NewLine Baby）的原因。

2018年6月，該型火箭的配套地面系統，包括火箭總裝車間、火箭綜合保障車、地面固定試車工位、火箭回收試驗場等完成了方案設計並投產。

中國第一個用於火箭回收的着陸場

值得一提的是，火箭綜合保障車可以實現火箭轉場轉運、起豎校準、燃料加註等地面功能。簡單來說，有了這輛綜合保障車，就可實現“一車一箭”拉了就跑，隨時隨地發射的能力。在後續的保障車方案中還將添加與箭上相同的輔助定位系統，在火箭軟着陸返場後，實現地面系統對接、箭體放倒回收等功能。

RLV-T5型火箭及綜合保障車

2018年9月，火箭各組件齊套並完成相應單機測試，全箭進入到地面總裝階段。與此同時，地面固定試車工位完成相應改造工作。

RLV-T5型火箭完成結構總裝

2018年10月7日，全箭完成各類地面冷態試驗，轉運至固定試車工位，進行了首次地面全系統熱試車，5臺發動機發出第一聲咆哮。根據試驗結果，火箭動力系統啓動同步性等各項數據正常，符合設計要求。

固定工位上的全系統試車

在隨後的2個月中，項目團隊又進行了十餘次地面固定試車，動力系統的推力調節能力、發動機兩自由度矢量擺動特性等得到充分驗證，積累了大量實測數據，爲火箭懸停飛行及可控着陸奠定了關鍵基礎。

2019年1月初，RLV-T5型火箭進行了首次繫留狀態下的定高定點懸停飛行試驗，並在第一次試驗中就實現了精準的控制效果：在三級風以下的外部環境中可實現±0.05米的定高及定位精度，飛行彈道和控制精度均符合預期，試驗取得圓滿成功。

定點懸停作爲驗證火箭回收技術中至關重要的環節，它的成功驗證了發動機矢量擺動的能力、快速深度調節的能力、控制算法的控制能力，全箭各系統已滿足回收所需的基本條件。

“新航線小寶貝”繫留保護下的首次懸停試驗

在隨後的兩個月中，項目團隊在進行算法優化的同時，也進行了不同干擾條件下的試驗，例如：在強風環境中能否實現穩定的定高定點，在滾控失效的情況下能否保持穩定飛行，在對稱發動機失效的情況下能否保持飛行姿態穩定等。也正是經過這些極端環境下的反覆試驗，火箭控制算法完成優化，魯棒性大幅提升。而這些近乎於真實發射任務中的意外情況，在傳統一次性火箭的驗證手段中是不可想象的，這也是可回收火箭在工程技術驗證中的明顯優勢。

通俗來說，可回收火箭可以在正式發射任務前，進行不同高度、不同速度、不同環境下的飛行及回收試驗，在難度遞增的同時，對全箭各系統能否正常工作，提供了最直接有效的驗證。

說了這麼多，大家肯定想知道在經歷這麼多次的迭代後，火箭到底能飛多穩？實現什麼樣的控制效果？下面這個視頻會給大家帶來最直觀的感受。

火箭空中“釘釘子”瞭解一下

在過去一年中，翎客航天項目團隊從設計到製造、從總裝到試驗、從地面系統到火箭系統，全系統全方位深度參與。可以說團隊中的每個人都在該過程中對這枚火箭有了充分的認知，對自由首飛的那天也越發期盼。

2019年3月27日下午4時許，在經歷了2個小時的準備工作後，現場總控崗確認火箭各項技術狀態及數據信號滿足首飛條件，進入倒計時階段。

隨着總指揮“5、4、3、2、1，點火！”的口令下達，“新航線小寶貝”火箭即刻起飛，在升空至20米處完成了懸停動作並在數秒後平穩着陸至回收試驗場中心區域。根據實時回傳的數據判讀，該次試驗在平均風速5級、瞬時風速6~7級的強外干擾環境下實現了落點精度優於40cm的控制效果，總指揮隨即宣佈：“新航線小寶貝”首次回收試驗取得圓滿成功！

打造“新航線小寶貝”的核心技術團隊

值得一提的是，本次火箭發射及回收試驗的現場，除了翎客航天項目團隊的成員外，還有兩位特殊的客人——阿里雲的創始人王堅博士和全球火星學會主席、前NASA工程師羅伯特·祖布林博士。兩位專家在親自見證了火箭成功回收後，均對火箭在強風乾擾下精準的控制效果表示讚歎，也對研製團隊的創新精神及高效的研製模式表示認可。

阿里雲創始人王堅博士和前NASA工程師羅伯特·祖布林博士

該型火箭“第一跳”的首戰告捷，不僅意味着我國可回收火箭技術在工程化驗證的過程中取得了新的高度，也意味着在接下來的數個月中，還會有更多更高的“跳躍”等待着我們，要知道“新航線小寶貝”的目標是完成公里級返回。

除了正在進行試驗的RLV-T5型火箭，翎客航天目前已啓動亞軌道可回收火箭（工程代號RLV-T6型）的研製工作，預計最快於今年年底將完成全箭總裝工作並公開亮相。亞軌道可回收火箭面向科研、軍用、商用領域提供靈活可靠的發射服務，可將傳統的亞軌道固體探空火箭發射成本降低至五分之一以下，未來火箭回收技術成熟後，還將進一步開拓太空旅遊等新興市場需求。

同時，翎客航天面向微小衛星發射的小型商業運載火箭新航線一號的研製也正緊張有序地推進，計劃於2021年左右完成首飛，火箭一子級的發動機配置方式、着陸機構等會在後續型號的研製過程中，不斷進行迭代、優化和繼承。

翎客航天將繼續專注於可回收火箭的方案迭代，堅定不移地以火箭回收作爲技術主線，力爭在不久的將來實現我國在可回收火箭領域更多的里程碑，儘快實現運載火箭的發射與回收。

“新航線一號”發射任務CG