新一代载人运载火箭即将开展试验首飞
2025年9月12日15时整,文昌航天发射场的试验工位上,长征十号系列运载火箭一子级试验产品的七台发动机同时点火,橘红色火舌喷涌而出——320秒后,试验按预定程序圆满结束。这是我国新一代载人运载火箭的第二次系留点火试验,随着两次系留点火全部完成,长征十号初样研制工作取得阶段性突破,为后续载人月球探测任务的火箭首飞,扫清了关键动力系统与回收技术的验证障碍。
“长十”系列运载火箭芯一级第二次系留点火试验系留点火试验可以理解为“不起飞的点火发射”。不同于火箭发射时的“升空飞行”,系留点火试验是将火箭一子级固定在专用试验台上,在地面模拟飞行中的关键工况。通过系留点火,能在地面真实还原火箭飞行中的动力系统受力、热环境,提前发现并解决潜在问题。例如,多机并联时可能出现的推力偏差,若在飞行中出现会影响火箭姿态,而地面试验可通过调整发动机控制参数,将这种偏差控制在安全范围内。这种“地面预演”,能将首飞时的未知风险大幅降低。
长征十号的系留点火试验采用“分步验证”思路已经进行了两次,第一次试验聚焦七机并联动力系统的基本性能,验证常态工况下的推力输出与协同控制,第二次则深入考核低工况与二次点火,直击回收复用的技术核心。两次试验累计获取了数千组数据,全面检验了动力系统的结构强度、热防护性能,以及回收段工作程序的正确性。此次试验的核心,是对长征十号一子级动力系统的极限验证。作为专为载人登月设计的火箭,其一级采用七台发动机并联方案,这种多机并联构型既要保证各发动机推力协同,又要应对不同工况下的稳定输出,一直是运载火箭动力系统的技术难点。本次试验重点考核了两个关键能力:七机并联的低工况工作稳定性,低工况运行模拟的是火箭飞行中推力调节的场景;发动机的二次点火启动可靠性,二次点火是为后续火箭一子级垂直回收、重复使用奠定基础——当火箭将载荷送入预定轨道后,一级箭体需通过发动机二次点火实现减速,精准返回着陆场。由于目前国内还没有能够满足千吨级发动机试车的试验台,研制团队创新性地利用发射台资源进行试验,加快了建设进度。最终,320秒的试验时长里,科研团队获取了完整的载荷环境数据——七台发动机协同工作状态稳定,二次点火启动迅速,完全满足设计指标,标志着长征十号一级动力系统的核心性能已得到验证。“长征十号”动力系统试验规划了“四步走”的过程——第一步,2024年6月,“长十”系列火箭在北京完成了第一次动力系统试验,进行了3台发动机并联点火试车。第二步为系留点火试验,分两次于2025年8月15日和2025年9月12日完成。第三步为低空垂直起降飞行试验。第四步为入轨飞行试验。伴随着第二次系留点火试验完成,长征十号的研发重心将从“地面试验”转向“飞行验证”。接下来,科研团队将基于两次系留点火获取的数据,对火箭一子级的控制程序、发动机参数进行最终优化,同时推进箭体结构、电气系统的集成测试。预计在2026年前后,“长征十号甲”运载火箭将进行入轨首飞。此外,由于长征十号规划为一级火箭可回收重复使用,因此在后续飞行试验中也将全面验证火箭全流程的回收能力。