소식

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text/chen lan, observer.com 칼럼니스트

올 9월은 태풍이 잇달아 찾아온 만큼, 상업항공계도 꽤 활기가 넘친다. 불과 열흘 뒤, 우리는 또 다른 중량급 로켓 회수 시험 비행을 목격했습니다.

9월 22일 13시 40분, jiangsu deep blue aerospace co., ltd.는 내몽고의 "deep blue aerospace ejina banner spaceport"에서 nebula-1의 최초의 고고도 수직 복구 비행 테스트를 실시했습니다. 그러나 불행하게도 로켓은 마지막 순간에 부족했고 거의 완벽한 비행이 불행하게도 전복되어 불이 붙는 것으로 끝났습니다.

그림 1 비행 중인 nebula-1 복구 테스트 화살표(출처: deep blue aerospace)

그림 2 nebula-1 회복 테스트 화살에 불이 붙어 착륙 후 땅에 떨어졌습니다. (출처: deep blue aerospace)

공식 보도자료에는 재활용 가능한 1단 로켓 본체가 비행 시험 최종 착륙 단계에서 이상 현상이 발생해 시험 임무가 완전히 성공하지 못했다고 밝혔다. '네뷸라-1 최초의 고고도 수직복구 비행시험 개요'에 따르면, 이번 비행시험에서는 총 11개의 주요 시험검증 과제가 있는데, 그 중 10건만 성공적으로 완료됐고, 단 1건의 정지와 착륙이 완료되지 못했다. .

그림 3 nebula-1 테스트 로켓 회수 임무 완료(출처: deep blue aerospace)

사실, 많은 항공우주 애호가들에게 이것은 매우 친숙한 그림입니다. 넘어지는 위치와 촬영 각도가 다른 영상에서 거대 로켓이 화염에 휩싸여 추락하는 충격적인 장면을 우리 모두는 아직도 기억해야 합니다. 하지만 그건 수년 전의 일이고, 위치는 지구 반대편이었고, 로켓은 팔콘 9호로 교체될 예정이었다.

그림 4 falcon 9 착륙 실패(출처: spacex)

말할 필요도 없이 falcon 9은 중국의 재활용 로켓에 대한 모델이자 참고 자료입니다. 차이점은 당시에는 팰컨9이 홀로 패전을 노리고 있었지만, 오늘날 중국에는 백 송이의 꽃이 피고, 많은 기업이 동시에 진출하고 있다는 점이다.

다행스러운 점은 nebula-1이 이번에는 착륙에 실패했지만 언론과 가장 비판적인 네티즌을 포함한 대중으로부터 만장일치로 칭찬을 받았다는 것입니다. 트롤이 만연하고 어디에나 트롤이 존재하는 현재의 인터넷 생태계에서 이런 일은 극히 드뭅니다.

이는 또한 머스크가 항공우주 분야에서 주창하고 성공적으로 실행한 시행착오 반복 개발 모델이 중국 우주 비행사, 규제 당국, 언론 및 대중에 의해 받아들여졌음을 보여줍니다. 우리는 또한 새로운 시행착오 문화가 뿌리를 내렸다고 믿을 만한 이유가 있습니다. 이는 전통적인 제로 복귀 시스템을 보완하고 상업용 항공우주를 가속화하는 데 도움이 될 것입니다.

머스크는 전통적인 정의에 따르면 완전한 실패였던 우주선의 첫 비행을 성공이라고 부를 수 있습니다. 따라서 deep blue aerospace의 이번 테스트를 성공으로 정의하는 것은 과장되어서는 안 됩니다. 더욱이 이 비행의 기술적 범위와 과제는 평범하지 않습니다.

deep blue aerospace의 마지막 회수된 시험 로켓인 nebula m과 비교하면 nebula-1 로켓의 직경은 1m 미만에서 3.35m로 증가했으며 높이는 7m에서 약 21m로 증가했으며, -오프 추력이 5톤에서 60톤급으로 확장되었습니다. 이 범위는 매우 어렵습니다. 2년여 전 nebula m-km 복구 테스트 이후 제8항공우주과학기술아카데미와 blue arrow aerospace가 따라잡았습니다. 이제 deep blue aerospace는 상위 3위 안에 들었을 뿐만 아니라 여러 측면에서 이를 능가했습니다.

nebula-1은 중국 최초의 궤도 진입이 가능한 발사체의 고고도 회수 시험이자, 궤도 진입이 가능한 로켓의 하위 단계를 직접 사용하는 세계 유일의 회수 시험 로켓이다. . 이는 2014년 spacex가 테스트한 f9r dev(이전의 grasshopper v1.1)와 매우 유사합니다. 로켓 본체는 궤도 로켓의 첫 번째 단계를 직접 사용하고 접이식 및 분리식 착륙 다리가 장착되어 있으며 3개의 엔진을 사용하여 로켓을 발사합니다. 끄고 하나의 엔진을 사용하여 착륙합니다. 이번 시험비행에서는 공중에서 엔진을 정지하고 단일 엔진으로 전환한 것은 국내 복구 시험 중 처음이다.

그림 5 spacex f9r dev 복구 테스트 화살표(출처: spacex)

nebula-1 하위 단계 테스트 로켓에는 deep blue aerospace가 완전히 독립적으로 개발한 3개의 thunder-r 액체 산소 등유 엔진이 장착되어 있습니다. 이는 고온합금 3d 프린팅 기술을 사용해 주요 구조의 90% 이상이 일체형으로 형성된 중국 최초의 재사용 가능한 액체 로켓 엔진이다. 이 테스트는 또한 중국에서 열린 개방형 액체 산소 등유 니들 볼트 엔진의 첫 번째 비행 테스트이기도 합니다. 핀볼트 기술은 등유 엔진의 추력 조정 문제를 해결하기 위한 최고의 엔지니어링 방법으로 개방형 액체 엔진의 기술적 정점 중 하나입니다. 이 테스트의 중앙 엔진은 179초의 비행 동안 110%에서 58% 범위의 추력 조정을 수행했으며 정확도는 1% 이상이었습니다.

그림 6 thunder-r 액체 산소 등유 엔진 (출처: deep blue aerospace)

제어기술 측면에서는 이번 시험을 통해 고고도 수직회복조건에서 추진제의 1/5 미만으로 얕은 탱크의 흔들림 상태에 대한 정밀한 자세제어를 성공적으로 검증하였다. 동시에 이동식 베이스를 기반으로 한 고정밀 자체 정렬 기술과 이륙 롤-투-사출 발사 기술을 사용하면 로켓의 직립 설치 상태를 변경하지 않고도 모든 방향에서 발사 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 미래에는 다양한 비행 임무 준비를 크게 단순화하고 적응성을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 최적 제어를 기반으로 한 회복 궤적 최적화 및 미터 수준 정밀 유도 알고리즘을 사전 검증하였고, 후속 궤도 진입 + 회복 최적 제어 방법에 대한 공학적 검증을 수행하였다.

deep blue aerospace는 nebula-1의 착륙 다리가 중국에서 엔지니어링 응용 분야에 진입한 최초의 착륙 완충 장치 제품이라고 밝혔습니다. 궤도 단계 로켓의 엄격한 중량 요구 사항을 충족하기 위해 메커니즘은 모두 탄소 섬유 구조로 제조됩니다. 무게가 1.2톤을 넘지 않고 로켓 자체 중량의 10% 미만을 차지한다는 점을 감안할 때 남은 추진제를 포함한 로켓의 첫 번째 하위 단계의 총 중량은 15톤을 넘지 않으며 속도는 더 이상 3미터/초 이상, 자세각이 5° 이하인 경우 안전하고 안정적이며 부드러운 착륙이 가능합니다.

떠오르는 민간 및 상업용 로켓 회사로서 첫 번째 본격적인 화살 회수 테스트는 기술 목표의 90% 이상을 달성했으며, 그 완성도는 우주선의 첫 비행을 훨씬 뛰어넘는 큰 성과가 아닐까요?

그러나 중국의 로켓 회수 경쟁은 과열 국면에 돌입했다. 딥블루, 블루애로우, 제8학원 외에도 스타글로리, 항공우주과기산업, 제1항공우주과학기술학원, 중국항공우주과기, 갤럭시파워 등이 바짝 추격하고 있다. 또한 tianbing technology, eastern space, aerospace engine, arrow technology 등이 있습니다. 그들은 또한 준비를 하고 있으며 곧 재활용 시범 클럽에 합류할 예정입니다.

세계 항공우주산업 역사상 이렇게 대규모로, 높은 전략적 중요성과 기술적 내용을 갖춘 시장 경쟁이 있었던 적은 없었습니다. 냉전 시대 미국과 소련의 우주 경쟁은 상업적 목표에 어긋났고, 미대륙에서 스페이스x와 블루 오리진 사이의 비대칭 '경쟁'은 일방적인 결과를 낳았다. 우리는 완전 경쟁 시장을 기반으로 한 중국의 재활용 로켓 경쟁이 세계에서 가장 비용 효율적인 우주 발사체를 생산할 것이라고 기대할 만한 충분한 이유가 있습니다.

이러한 완전 경쟁 시장에서는 효율적인 "시행 착오 반복"이 필연적으로 자연스러운 선택이 될 것입니다.

10년 전, falcon 9의 연속적인 착륙 실패의 이미지는 전 세계 항공우주 관객에게 엄청난 시각적 충격을 가져왔습니다. 머스크는 점점 보수적인 항공우주 산업에 새로운 아이디어를 가져왔습니다. spacex의 성공은 상업용 항공우주가 다양한 플레이 방식을 가질 수 있으며 혁신이 필수적이라는 것을 증명합니다.

spacex는 글로벌 항공우주 프로세스에 영향을 미쳤지만 중국보다 가장 큰 영향을 미친 곳은 없습니다. 인터넷에는 머스크에 대한 냉소주의가 가득하지만, 상업용 항공우주의 씨앗은 이미 일부 사람들의 마음속에 뿌리를 내리고 있습니다. 2015년에는 수십 년 동안 닫혀 있던 정책 창이 열리면서 중국 항공우주인의 기업가적 재능이 자극을 받은 이후 중국의 상업용 항공우주 산업이 맹렬하게 뛰기 시작했습니다.

수십 년 동안 우리는 수입하고, 소화하고, 동화하고, 재창조하는 데 능숙해졌습니다. 머스크와 같은 이상을 갖고 있는 중국의 항공우주 스타트업 기업가들은 변함없이 팔콘 9의 기술적 아이디어를 배웠고 it 산업에서 파생된 잦은 시행착오와 빠른 반복의 개발 모델을 빠르게 수용했습니다. 거인의 어깨 위에 서서 우리는 바퀴를 다시 만들 필요가 없습니다.

그러나 시행착오의 효율성이 높으면 높은 투자 비용이 들고 큰 위험을 감수해야 합니다. 책임성과 역사적 관성으로 인해 국가대표팀이 안전하고 신뢰할 수 있는 영점 조정 전통을 가장 먼저 깨뜨릴 가능성은 낮습니다. 규제 당국과 스타트업에 대한 자본의 신뢰도 점진적으로 구축되어야 합니다. 초창기의 끊임없는 노력을 통해 중국 상업 우주비행사들은 그들의 능력과 가치를 입증했으며 시행착오 모델은 규제와 자본 지원을 얻었습니다. 이는 최근 로켓업체들이 개발에 박차를 가하고 액체로켓이 속속 등장하며 재활용 로켓 경쟁이 계속 뜨거워지는 중요한 이유다.

9월 blue arrow와 deep blue aerospace의 두 번의 재활용 테스트와 6월 30일 tianbing technology의 "테스트 실행이 테스트 비행으로 전환" 사고 사이에 불과 2개월 남짓의 시간이 있었다는 것을 눈치채셨을 것입니다. 이는 중국 항공우주 규제 당국이 잦은 시행착오와 빠른 반복의 개발 모델을 수용하고 장려할 뿐만 아니라 상업용 항공우주 개발에 대해 계속 긍정적이고 개방적인 태도를 유지하고 업무 효율성도 높다는 것을 충분히 보여줍니다. 이는 환영할만한 진전입니다.

올해부터 오리엔탈스페이스(oriental space), 인터스텔라 글로리(interstellar glory), 중국과학기술항공우주(china science and technology aerospace) 등 많은 로켓 기업들이 거액의 자금을 지원받았다. deep blue aerospace는 5월부터 3개월 이내에 b, b1, b2, b3 등 4개의 새로운 자금 조달 라운드를 완료하여 10억 위안 이상의 자금을 확보했습니다. 현재 벤처 캐피털 시장이 침체되고 새로운 스타트업이 자금 조달에 어려움을 겪고 있는 반면, 선도적인 로켓 회사는 여전히 자본 지원을 받을 수 있으며 시행착오 반복의 길을 확고히 따를 수 있어 중국 상업용 항공우주의 미래에 대한 확신을 갖게 됩니다. 산업.

잦은 시험 비행과 팔콘 9호와 스타쉽의 세간의 이목을 끄는 실패를 통해 수년간 "시행 착오" 교육을 해온 머스크와 스페이스x 덕분에 우리 언론과 대중은 중국 항공우주 기업의 실패를 자연스럽게 받아들일 수 있습니다. 우리는 실패가 성공의 어머니라는 것을 어릴 때부터 알고 있습니다. 그러나 과거에 로켓 발사가 실패했을 때와 같이 모든 실패에 상당한 금액의 실제 돈을 지불해야 한다면 여전히 많은 사람들이 이를 욕할 것입니다. 이제 응답자는 점점 더 적어졌습니다.

nebula-1의 복구는 실패했고 모든 당사자의 반응이 매우 긍정적이어서 시행착오 모델의 수용이 더욱 높아질 수 있습니다. 시행착오가 문화화되면 효율성이 크게 향상되고, 미래는 더욱 기대되는 가치가 있을 것입니다.

deep blue aerospace는 이번 테스트 이후 이번 테스트 요약과 기술적 결함 제로화를 바탕으로 11월에 다시 고고도 수직 복구 임무를 수행할 것이라고 발표했습니다. 단 두 달의 반복 시간, 이는 시행착오의 효율성입니다. 우리는 완벽한 출시와 회복을 기대합니다.

우리는 또한 내년에 nebula-1의 첫 번째 궤도 비행을 기대하고 있습니다. 가장 큰 매력은 첫 비행 직후 회수된다는 점이다. 중국 최초의 궤도 로켓 1단계 회수는 성운 1호에 의해 이뤄질 가능성이 크다.

그림 7 국내 민간 재활용 로켓 일부(실제 규모 아님) (출처: 저자/관련 로켓업체)

또한 다른 경쟁자의 강점을 과소평가해서도 안 됩니다. blue arrow의 suzaku 3, galaxy power의 pallas 1 및 tianbing technology의 tianlong 3은 모두 1단계 재활용이 가능하도록 설계되었으며 모두 내년에 첫 비행을 할 예정입니다. 첫 번째 비행은 복구되지 않지만 이는 복구를 위한 중요한 단계입니다. interstellar glory의 hyperbolic 3은 nebula 1과 마찬가지로 첫 비행 시 복구될 예정입니다. 순조롭게 진행된다면 내년 말까지 출시돼 복구될 예정이다.

중국의 재활용 로켓 경쟁은 실제로 이제 막 시작되었으며, 흥미진진한 클라이맥스는 아직 오지 않았습니다. 누가 눈에 띄고 앞장설 수 있는지, 끝까지 버티며 세상에 자랑스러워할 수 있는 사람이 누구인지는 아직 알 수 없습니다. 그러나 한 가지 확실한 것은 재활용 가능한 로켓의 실현과 성숙이 오랫동안 지속되어 온 높은 발사 비용을 크게 줄이고 다양한 항공우주 응용 분야의 홍보와 대중화를 크게 촉진할 것이라는 점입니다. 우주 관광부터 화성 식민지화까지, 거대 태양광 발전소부터 달 기지까지, 소행성 채굴부터 성간 비행까지 별을 바라보는 우리의 다양한 꿈도 곧 실현될 것입니다.

성운 1호의 고고도 수직복구 비행 시험은 중국 상업용 항공우주 개발 역사에 '성공적인 실패'로 기록될 것이다. 미래세대가 기억할 것은 그 개척정신과 역사적 의미일 것이다.