利用回收復用運載火箭構建下一代空天往返運輸系統，是人類開發宇宙空間資源和走向“深藍”的關鍵之一。2021年7月，坐標陝西銅川深藍航天試驗基地，隨着發動機轟鳴噴焰，深藍航天“星雲-M”1號試驗火箭完成了首次垂直起飛和垂直降落(VTVL)自由飛行，即被稱之為“蚱蜢跳”的運載火箭垂直回收飛行試驗，試驗任務取得圓滿成功。
本次試驗飛行創造了中國民營航天的多個第一：首次圓滿完成由泵壓式發動機作為主動力的液體火箭垂直起降；首次實現了液氧煤油發動機和火箭全系統的協調工作與實際飛行；首次由3D打印製造的火箭發動機完成真實飛行工況的考核；首次單台發動機試車、飛行重複使用累積超過10次，初步驗證發動機工程化可重複使用的能力。
此次“星雲-M”液體回收1號試驗箭垂直回收飛行試驗，實際飛行彈道最高點的相對高度近10米。火箭在起飛后按照預定軌跡飛行、爬升至預先設定的最高點后平穩下降，按預定姿態和速度約束飛行至預定着陸點，發動機按照高度和速度判據正常執行關機，箭體觸地時刻縱向速度、俯仰/偏航姿態偏差滿足預定要求，經着陸緩衝機構緩衝后，火箭實現平穩“軟着陸”。
火箭上安裝的單台“雷霆-5”發動機，按照預設控制程序精準完成了上升段與下降段的實時推力調節，飛行過程中實際推力調節範圍為60%~100%。飛行全程箭體姿態穩定受控、着陸平穩；着陸后經全箭綜合測試，各項技術指標正常，火箭及發動機狀態良好，滿足再次復飛的指標要求。
本次試驗所用的“星雲-M”1號試驗箭，經歷了三次地面靜態點火測試，總計時間超過了130秒 ；所配套的“雷霆-5”型發動機，本次飛行前先後參加多次地面點火試車、全箭靜態點火測試，同一台發動機的累計工作次數超過10次 、累計工作時間超過500s ，基本均為大範圍變工況工作狀態。
通過系列點火測試和飛行試驗，有力地證明了火箭和發動機產品初步達到了可重複使用的預期設計目標，為工程化可重複使用的火箭和發動機產品積累了寶貴的研製經驗和實際使用數據。
本次試驗標誌着深藍航天“回收復用”火箭技術取得重大突破：成為國內第一家成功使用泵壓式發動機完成液體火箭垂直回收飛行試驗的公司，標誌着中國液體火箭重複使用技術探索邁出了重要一步。
深藍航天在火箭垂直回收復用領域的多項關鍵技術，也在本次飛行試驗中得到了充分驗證，為繼續開展更大規模的回收復用試驗奠定了堅實的技術基礎：
一：飛行過程中泵壓發動機的大範圍推力調節
發動機的大範圍推力調節是液體火箭垂直回收的基礎，在火箭垂直回收着陸的過程中，需要通過發動機的大範圍推力調節來保證全箭下降和着陸過程中的過載要求，並將最終落地速度能控制在預設的範圍之內。
對於泵壓式發動機，實現大範圍推力調節往往需要多個調節元件來實現，調節控制規律複雜，同時噴注器、渦輪泵等多個關鍵組件也需具備在不同的推力調節工況下可靠工作的能力。
“星雲-M”液體回收試驗箭使用的“雷霆-5”發動機為國內首型針栓式電動泵液氧煤油發動機，使用3D打印技術完成製造，真空推力50kN，通過電動泵可實現50%-110%推力調節，通過針栓式噴注器實現發動機不同工況的穩定工作。
本次飛行試驗精確完成了多次發動機推力大範圍調節，實現了對箭體上升和下降的控制，發動機全程工作正常，“雷霆-5”的推力大範圍調節能力在經過多次地面靜態點火的考核后，得到了實際飛行的驗證。
二：垂直回收控制制導技術
垂直起降火箭相較於傳統一次性使用的運載器，在飛行過程中，箭上控制制導不僅要維持上升段的姿態穩定，還要能夠對下降段的速度和位置進行控制，以實現其着陸於指定地點的目標，這對控制制導算法和控制方式的結合提出了更高的要求。
此次飛行試驗中，針對電動泵發動機的響應特性，設計了有別於傳統的迭代控制制導算法並首次應用：基於“慣性+RTK”的組合導航信息，由箭上飛控計算機實時驅動泵電機、雙擺伺服和RCS 冷氣姿控系統相結合，實現了預期的平穩飛行及着陸，垂直回收控制制導技術得到了充分的實踐檢驗。
三：着陸緩衝機構對箭體的緩衝保護
火箭回收過程中需要高可靠的着陸緩衝機構減緩着陸瞬間的衝擊過載，使箭體平穩着陸。着陸緩衝機構要有較好的強度和緩衝功能以及對傾斜姿態、殘餘速度的適應能力，從而保證着陸姿態的穩定性，同時由於着陸支腿靠近發動機，還要具備承受發動機噴流反衝的熱防護能力。本次“星雲-M”着陸過程箭體姿態穩定，全箭結構完好，着陸支腿順利實現了着陸緩衝保護的設計目的。
深藍航天在對本次試驗的數據進行完善分析的同時，“星雲-M”火箭2號試驗樣機正在公司位於江蘇南通的總裝廠房內，快速進行總裝和測試工作。同時，公司還將在2021年內陸續實施百米級低空飛行和高空垂直起降回收飛行試驗。“星雲-1”入軌火箭已在去年完成一子級箭體結構樣機生產和強度測試，軌道級發射及垂直回收試驗也將按計劃逐步實施。
2019年7月，同樣是在經曆數次地面靜態點火之後，被SpaceX公司稱為Starhopper星艦原型機完成了首次的垂直起降，向上飛起約20米后平穩落回了地面，整個飛行過程持續約10秒鐘。美國權威媒體報道稱，“雖然以高度來說這只是小小的一步，但卻是SpaceX新一代回收火箭和引擎首次不連接地面設備的的自由飛行，有着劃時代的意義”。
星辰大海是征途，坎坷艱辛唯不悔。本次垂直回收飛行試驗僅僅是深藍航天在“回收復用”領域探索征程的階段性勝利，深藍航天將勇於創新、無畏前行，為中國航天徹底掌握應用火箭回收復用技術奮鬥。
