Uma seta, três estrelas! O lançamento inaugural do foguete Liyu-2 da China Academy of Space Technology foi um sucesso, com o custo unitário chegando quase ao nível da SpaceX

A indústria do sector aeroespacial comercial da China alcança mais um marco. O primeiro voo do foguetão transportador Lijian-2 correu conforme planeado, realizando a estreia com o método “um foguetão, três satélites”, e ao mesmo tempo apresentou ao exterior o potencial comercial dos foguetões líquidos médios nacionais com dados de custos altamente competitivos.

Segundo a Xinhua, às 19:00 do dia 30 de março, o foguetão transportador Lijian-2 YI, “Internacional Zhengdu”, desenvolvido pela CASC Space (Zhongke) e International Tongdu, foi lançado com sucesso na Zona de Ensaios Inovadores de Aeroespacial Comercial de Dongfeng, colocando com sucesso três satélites — o satélite “Nova Fase 01”, o satélite “Nova Fase 02” e o satélite “Tianshi 01” — na órbita prevista. Este é o 12.º lançamento da série de foguetões transportadores Lijian e o primeiro voo do Lijian-2.

Em termos de custos, o director-geral adjunto e comandante do Lijian-2, Yang Haoliang, revelou um conjunto de dados que chamou a atenção**: actualmente, o custo unitário do Lijian-2 em estado sem recuperação está praticamente ao mesmo nível do custo da SpaceX Falcon 9 no estado de recuperação. Ele acrescentou ainda que, no futuro, após alcançar a recuperação em configuração em cacho, os custos deverão descer para metade do valor da SpaceX.**

Missão do primeiro voo: a configuração CBC conclui a validação de tecnologias-chave

O Lijian-2 é um foguetão transportador de médio porte de líquido desenvolvido de forma independente pela CASC Space (Zhongke), sendo também o primeiro foguetão do nosso país a adoptar a configuração “Common Booster Core” (CBC).

Em termos de parâmetros, o Lijian-2 tem um diâmetro de 3,35 metros para o núcleo comum, um diâmetro de 4,2 metros para o carenamento em estado de primeiro voo, um comprimento total de 53 metros, massa à descolagem de 625 toneladas, impulso na descolagem de 753 toneladas, capacidade de carga de 8 toneladas para uma órbita heliossíncrona solar de 500 km e capacidade de carga de 12 toneladas para uma órbita baixa terrestre de 200 km.

A CASC Space (Zhongke) explica que este primeiro voo teve principalmente como objectivo validar três tecnologias-chave: tecnologia de aplicação da configuração CBC, tecnologia de concepção e de fabrico de um reservatório em cilindro grande de superfície lisa em grandes diâmetros, e tecnologia de separação por lançador/platilha de grande carenamento. O Lijian-2 suporta configurações de 0/2/4 feixes, ou seja, uma configuração flexível com haste simples ou com 2/4 propulsores líquidos de reforço, cobrindo de forma abrangente o intervalo de carga em órbita baixa terrestre de 2 toneladas a 20 toneladas.

Os três satélites transportados nesta missão têm cada um o seu enfoque, nomeadamente:

O satélite “Nova Fase 01” é desenvolvido “à chave” pela China Academy of Space Satellite Technology Group Co., Ltd., com a posição de “mini laboratório espacial”, para realizar, em órbita, experiências e demonstrações de validação de aplicações com vários dispositivos de ensaio prontos para uso comercial (COTS);

O satélite “Nova Fase 02” (nave-espaço de ensaio “Bai Xiang”) é desenvolvido de forma independente pelo Instituto de Investigação para Inovação de Micro satélites da Academia Chinesa de Ciências, com um peso total da nave de 4,2 toneladas, capacidade de voo em órbita durante 3 anos, e adopta um desenho de configuração integrada em compartimento único.

Lógica de redução de custos: duas vias, desde a concepção até à produção em série

A competitividade de custos do Lijian-2 resulta das vias sistémicas de redução de custos definidas já na fase de projecto.

O subdirector técnico do Lijian-2, Lian Jie, afirmou que a lógica central da configuração CBC é “trocar a complexidade do projecto pela simplicidade da produção”, sendo adequada para que os foguetes de aeroespacial comercial alcancem rapidamente a produção em massa. Combinando projecto comum e projecto individual, desenho de envolvente e desenho probabilístico, combinação entre digitalização e validação experimental, o Lijian-2 conseguiu: reutilização do projecto em partes comuns, reutilização de módulos, reutilização em ensaios, reutilização da cadeia de fornecimento e das linhas de produção, reutilização das oficinas de integração final, reutilização das oficinas da área técnica e reutilização das plataformas de lançamento, alcançando uma grande redução do ciclo de desenvolvimento de diferentes tipos de foguetões e da despesa de desenvolvimento através do modelo “desenvolver um tipo e expandir três tipos”.

No domínio dos processos de fabrico, o subdirector técnico do Lijian-2, Zhang Yanrui, revelou que os reservatórios essenciais do foguetão abandonam a estrutura de malha e reforço de alto custo, passando a usar a estrutura tubular de cilindro liso com placas fresadas; essa mudança de processo aumentou a eficiência global de produção em 40% e reduziu significativamente os custos de fabrico.

Yang Haoliang acrescentou ainda que o Lijian-2 adopta um desenho unificado para a estrutura do primeiro estágio do núcleo e para a do estágio de propulsores de reforço: o primeiro estágio com 9 motores e o segundo estágio com 1 motor utilizam o mesmo módulo de potência. O sistema de navegação, controlo e aviônica (medição, controlo e fusão) é totalmente comum ao do Lijian-1 e suporta intercambialidade, permitindo a unificação da linha de produto essencial do foguetão. Comparado com a capacidade de carga do Lijian-1 de 1,5 toneladas para uma órbita heliossíncrona solar de 500 km, o Lijian-2 eleva esse indicador para 8 toneladas, posicionando-se para apoiar a implantação rápida da constelação de internet em órbita baixa do nosso país.

Rota de recuperação: migrar gradualmente através da série Lihong

Após o sucesso do primeiro voo, a CASC Space (Zhongke) irá avançar com o desenvolvimento e validação de tecnologias reutilizáveis.

Segundo Yang Haoliang, a empresa irá primeiro validar a tecnologia de recuperação através de veículos aéreos da série Lihong, acumulando dados de recuperação e reduzindo o risco de desenvolvimento; em seguida, transferirá a tecnologia de recuperação para foguetes transportadores de médio e grande porte, e, por fim, adoptará um esquema de recuperação e amarração em nível de núcleo comum e recuperação em configuração em cacho, para atingir o objectivo de recuperação de foguetes com grande capacidade ao nível de colocar em órbita.

Actualmente, a empresa já validou integralmente através do primeiro voo do Lihong-1 tecnologias essenciais como desaceleração e recuperação por reentrada na atmosfera, e controlo preciso dos pontos de queda do corpo do foguete, e planeia realizar este ano um ensaio de recuperação de nível de cem quilómetros para o Lihong-2.

Yang Haoliang afirmou que, uma vez que o esquema de recuperação em configuração em cacho esteja implementado, o custo unitário de lançamento do Lijian-2 poderá descer ainda mais, até metade do da SpaceX Falcon 9. Neste momento, a tecnologia de recuperação de foguetões ainda precisa de enfrentar continuamente dificuldades centrais, como protecção aerotérmica em grandes espaços e domínios de velocidade largos, orientação em tempo real sob condições de restrições não lineares, propulsão profunda com motores a combustível líquido, e múltiplas ignições.

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