世界观察：民营天龙二号液体火箭首飞成功：还隐藏了一个中国第一

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2023-04-16 21:43:48 来源：快科技

4月2日，天兵科技天龙二号遥一运载火箭发射成功，一举开创了国际航天和国内航天7项新纪录，尤其是这是全球私营航天首家液体运载火箭首次成功入轨飞行。

根据天兵科技介绍，天龙二号还是全球首款应用煤基航天煤油飞行的运载火箭，我国首款不依托发射工位的液体运载火箭，我国首款采用3D打印高压补燃发动机、首款采用3机并联发动机技术、首款实现箭体结构重复使用、首款采用全铝合金表面张力贮箱姿轨控系统的运载火箭。

(相关资料图)

这次首飞，成功验证了火箭姿轨控动力系统全铝合金表面张力贮箱。

相比常规的钛合金表面张力贮箱，全铝合金表面张力贮箱在成本和生产周期上具有显著优势，而作为系统核心组件，在满足长期预包装贮存、多次在轨起动系统功能的同时，使整个动力系统成本降低40%、生产周期缩短50%。

表面张力贮箱因具备良好的推进剂相容性和密封性，可实现长期加注贮存推进剂，可多次重复使用，在导弹武器、运载器、航天器、卫星动力系统等领域得到了广泛应用。

传统的表面张力贮箱为钛合金表面张力贮箱，其结构相对复杂，研制周期长、材料成本和加工成本高，制约其在商业航天领域的大批量生产和应用。

全铝合金表面张力贮箱面临着两项关键技术的挑战：

一是高可靠性铝合金管理装置(PMD)的结构设计技术，铝合金的弹性模量只有钛合金TC4的63%，抗拉强度只有TC4的40%，如何实现PMD结构对液固耦合振动力学环境的适应性，对PMD的设计来讲是一个巨大的挑战。

二是PMD中铝-不锈钢网异种金属焊接技术，由于铝、不锈钢网的熔点差异达600℃左右，很难采用传统工艺实现其有效、可靠焊接，是业内公认的技术难题。

天兵科技经过自主摸索和创新、多轮设计-工艺联合迭代优化、大量设计仿真、工艺试验和力学环境试验等工作，攻克了铝合金表面张力贮箱研制的两大技术难题，成功研发的国内首款铝合金表面张力贮箱应用在天龙二号三级动力系统上，获得首次飞行试验成功。

另外值得一提的是，天龙二号火箭末级实施了主动受控离轨技术，星箭分离260秒后，完成使命的三子级调转方向，三级主发动机二次受控点火，点火阶段全程保持姿态控制。

火箭末级于点火后400秒内离轨，绕行地球约半圈后在南极洲安全区域再入“回家”。

这是我国运载火箭首次应用末级主动力快速受控离轨再入技术，末级无害化、快速安全的离轨方式在国际太空垃圾处理问题上达到了全球领先水平。

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