在AI创业浪潮席卷各行各业之时,商业航天也迎来智能化变革。深圳大航跃迁航天科技有限公司近日宣布,已完成国内首个“筷子夹火箭”回收塔架地面试验,向着2027年首飞目标迈出关键一步。

AI创业新赛道:从“筷子夹火箭”说起

2024年2月成立的深圳大航跃迁航天科技有限公司,是一家以“地面捕获+智能控制”为特色、专注中大型可重复使用运载火箭研发的科技企业。在AI创业的版图中,商业航天无疑是门槛最高、想象力也最惊人的领域之一。所谓“筷子夹火箭”,是指通过塔架顶部的机械臂在空中精准捕获返回的火箭一级,从而取代传统着陆腿降落方式。这种回收方案不仅要求极高的控制精度,还需对火箭状态进行毫秒级响应,天然与人工智能技术深度绑定。

作为国内首家研制“筷子夹”塔架回收式可重复使用液体火箭的企业,大航跃迁已经组建起由院士顾问领衔的研制团队。从技术路线看,它突破了传统回收方式对燃料和结构重量的苛刻要求,被视为下一代航天科技产品的重要方向。与SpaceX的猎鹰9号着陆腿回收相比,“筷子夹”方案让火箭在返回时无需精确垂直着陆,而是以较低速度飞向塔架,由机械臂主动捕获,从而大幅降低对发动机二次点火和精确姿态调整的依赖。

这种模式下,火箭的再入轨迹可以更激进、更高效,结构重量也能显著减轻,为运载能力带来直接增益。更重要的是,“筷子夹”回收将火箭末端的速度与位置误差从“着陆点厘米级”放宽到“捕获窗口米级”,但依然需要高精度的实时感知与决策。正是这种需求,让AI创业所强调的“数据—算法—执行”闭环在航天场景中变得无比清晰。随着商业航天的持续升温,这项自主创新成果正吸引越来越多资本和人才的关注,也让外界看到中国民营航天的另一种可能。

技术突破:国内首个回收塔架地面试验全解析

大航跃迁在地面试验中创造多个国内第一。团队研制出国内首款回收塔架控制器“小火石”,并进行了多次迭代。此次“筷子夹”回收塔架地面试验,不仅验证了塔架结构的机械合理性,更对控制器在模拟工况下的响应能力进行了全面摸底。

试验中,团队完成了静力加载试验与模态试验,在塔架结构上布置了应变、加速度等类型传感器,获取了上百个测点的结构响应数据。这些数据构成了塔架结构健康监测的基础,也为后续优化设计提供了量化依据。地面试验与最新科技紧密结合,仿真模型与实测数据相互印证,大幅降低了后续飞行试验的风险。

从塔架受力角度分析,当火箭被机械臂“夹住”的瞬间,塔架将承受巨大的瞬间冲击和扭矩。静力加载试验模拟了不同载荷组合下的极端工况,验证了塔架主承力结构的强度裕度;模态试验则揭示了塔架在动态激励下的固有频率和阻尼特性,确保不会与火箭再入时的振动频率发生有害耦合。

值得关注的是,动态捕获实验也在此前相继完成。团队通过缩比模型或模拟载荷,验证了“小火石”控制器在目标接近过程中的轨迹规划能力。虽然地面试验无法完全复现高空风速、温度变化等真实环境,但控制算法的核心逻辑已经得到验证。这次试验的完成,标志着我国在“筷子夹”回收领域从概念走向工程落地,为后续海基平台与真实火箭回收测试铺平了道路。

智能控制与地面捕获:火箭回收的“AI大脑”

如果说塔架是“手”,那么控制器就是“脑”。大航跃迁自研的塔架控制器“小火石”,本质上是一套融合实时感知、路径规划、决策执行的人工智能系统。通过多源传感器融合,控制器能够实时解算火箭落点,预测轨迹偏差,并在最后阶段输出捕获命令。

这一过程与智能控制系统的进化密不可分。在AI创业的语境下,航天控制正从传统PID算法向深度学习、强化学习延伸。传统控制在面对复杂非线性动力学时往往需要精确建模,而基于数据驱动的AI控制则可以通过大量仿真和试验自动学习最优策略。大航跃迁的“智能捕获”路线,恰恰展现了AI技术在极端工况下的工程价值。

合同执行过程中,团队大量使用仿真平台进行算法验证,很多辅助工具都可以在AI工具导航中找到。例如,利用高精度六自由度仿真软件模拟火箭姿态变化,通过可视化平台重现捕获过程,甚至利用强化学习在虚拟环境中训练控制器,使其在数百次模拟中“记住”最佳捕获时机。这种开发方式与传统航天“单件生产、人工测试”的思路截然不同,反而更接近互联网行业的“小步快跑、快速迭代”。

从动态捕获实验来看,“小火石”已具备应对一定不确定性能力。控制器能够根据激光雷达、高速相机和惯性导航的融合信号,实时修正机械臂的伸出时机和姿态。未来,随着算法迭代,火箭甚至无需地面标定即可自主完成对接。届时,智能控制将真正成为可重复使用火箭的标准配置,而大航跃迁也将凭借AI创业的底层逻辑,构建起这个“智能大脑”的核心护城河。

从陆地到海基:回收塔架平台的未来布局

大航跃迁官方透露,后续计划在海上搭建回收塔架平台,实现火箭海上回收。海基回收意味着更灵活的航区选择、更密集的发射频次,也意味着塔架捕获技术将真正进入高频复用时代。

相比陆地平台,海上平台需要解决晃动补偿、盐雾腐蚀、远距离通信等一系列新问题,这对设备的小型化和集成度提出了更高要求。例如,波浪引起的平台摇摆会直接影响机械臂的瞄准精度,因此控制器必须引入主动补偿算法;同时,海上环境对材料的防腐蚀性能、电子设备的可靠性都是严峻考验。从产业角度看,海上回收平台是将科技产品转化为高效益太空运输能力的关键一环。它能够显著降低火箭残骸落区风险,提高发射安全性和社会接受度。

目前,国际上尚无成熟的海上“筷子夹”平台先例,美国SpaceX也只是在无人船上实现垂直着陆,而非塔架捕获。大航跃迁的探索无疑具有开创性。借助火箭回收技术的持续积累,公司正逐步构建“设计—试验—复用”闭环。如果计划如期实现,则可在全球范围内形成独特的“海基捕获”技术壁垒,为后续高频发射奠定坚实基础。

在商业航天竞争日益激烈的今天,谁能率先实现低成本、高频次的发射,谁就能占据太空物流的主导权。海基平台正是为了实现这一目标而设计的“中转站”。未来,大航跃迁还计划将回收塔架平台与发射系统结合,形成沿海岸线分布的“海上太空港”,进一步缩短发射准备周期,让火箭像飞机一样“想飞就飞”。

跃迁一号加速:2027年首飞背后的工程推进

作为国内首型“筷子夹”塔架回收可重复使用液体火箭,“跃迁一号”近期密集完成了多项验证:二级发动机校准试车、增压输送系统循环预冷试验、二级机架与贮箱后底联合静力试验、二级仪器舱结构静力试验等。这一系列地面试验的密集推进,显示出研制全面提速,正朝着2027年首飞目标迈进。

可以看到,火箭研制不仅需要掌握发动机和结构技术,也需要将最新科技嵌入到测控、通信、维护等各个环节。每一次试车都产生海量数据,而这些数据又反过来优化下一次设计。大航跃迁采用的“地面捕获+智能控制”路线,与AI创业的方法论高度契合——快速迭代、数据驱动、软硬协同。可以说,“跃迁一号”不仅是一枚火箭,更是航天科技产品与人工智能深度融合的试验平台。

与滞重的传统火箭研发流程不同,大航跃迁从一开始就构建了数字孪生体系。火箭的每一台发动机、每一根电缆在虚拟空间中都有对应模型,地面试验实时回传的数据会被用于更新数字孪生,从而预测未来飞行中的性能表现。这种“虚实共生”的开发方式,正是AI创业最常见的工程哲学。

二级发动机校准试车验证了主发动机在极端压力下的稳定工作能力;增压输送系统循环预冷试验则确保了推进剂在发射前和飞行中的温度状态。加上结构静力试验对贮箱与后底连接强度的验证,跃迁一号的推进系统和箭体结构已具备进入下一阶段的条件。2027年首飞若成功,将直接验证回收塔架的完整工作链路,并开启商业航天的新纪元。

AI创业如何重塑商业航天格局

从SpaceX的“筷子夹”到国内大航跃迁的快速跟进,商业航天的竞争正在从动力比拼延伸到回收智能化。AI创业为这一赛道注入了全新的思维方式:用软件定义硬件,用数据驱动可靠性。

当前,AI画图、文生图等生成式AI工具虽然主要应用于内容创作,但其背后也隐含了复杂系统的仿真与控制理念。航天工程师开始借助文生图模拟视觉场景、利用AI画图生成概念设计图,而这些工具又进一步吸引更多创新者进入航天领域。事实上,在火箭回收控制器的开发中,工程师同样可以用生成模型合成极端工况下的传感器数据,补充真实样本的不足。这既是AI创业的方法论优势,也是最新科技为航天赋能的具体体现。

可以预见,未来的航天企业将更像“AI公司”,火箭只是AI的物理载体之一。对于大航跃迁而言,“筷子夹”回收不仅是一次技术尝试,也是AI创业在硬科技领域的缩影。随着关键试验相继成功,商业航天将迈入更加智能、更低成本、更高频次的新阶段。那些掌握AI控制核心能力并持续迭代科技产品的团队,有望成为下一轮太空经济的领跑者。

从陆地试验到海基计划,从单一火箭到可复用系统,大航跃迁正在书写中国商业航天的“AI创业样本”。当火箭学会“自己飞回来”,太空航行的成本将不再令人望而却步,而这场变革的起点,恰恰就是今天这座不起眼的回收塔架。