重复使用技术获突破 中国火箭距重复使用还有多远?(2)

光山新闻网 林晓舟 2019-07-29 01:57:25
浏览

  为了保障人员安全,当前的做法是,在每次发射任务之前,将落区内居民疏散到安全地带。这不仅给当地居民带来不便,也增加了火箭发射的经济成本和工作难度。

  长二丙火箭由中国航天科技集团有限公司一院抓总研制。据一院第一设计部主任助理何巍介绍,为了减少火箭发射给落区居民带来的不便,长征火箭研制人员一直在进行分离体落区安全控制技术的研究。此次长征二号丙运载火箭一子级的落点控制,采用的栅格舵控制,对于解决我国内陆发射场落区安全性问题具有重大意义。

  栅格舵技术在成熟长征火箭上成功验证

  据何巍介绍,针对分离体落区安全控制,研制人员提出了基于翼伞和基于栅格舵两种技术方案。

  本次试验采用栅格舵控制残骸落点,是我国首次尝试。

  此前,我国发射神舟载人飞船的长征二号F火箭上也安装过栅格翼,以保证逃逸飞行器的稳定性。长征二号丙火箭副总设计师崔照云介绍,长二F栅格翼展开后是固定不动的,近几年,国外火箭上才开始通过可摆动的栅格舵来控制箭体的方向和姿态。

  崔照云表示,此次长征火箭第一次尝试,就选择了在大中型成熟运载火箭最大的一子级上安装栅格舵,要保证对火箭发射不能造成任何影响。而且,在一子级返回地面过程中,栅格舵要经受上千度高温、近10倍自重的冲击力,对当前研发制造技术是巨大挑战。

  火箭专家、长三甲系列火箭首任总指挥兼总设计师龙乐豪曾在《重复使用航天运输系统发展与展望》中介绍,目前栅格舵回收多项关键技术成熟度已达到较高水平。栅格舵系统作为高集成度的独立系统,成本低、适应性强、对箭体改动量少,可推广用于火箭一子级(或芯级)残骸落区控制。

  ■ 焦点

  中国成第二个掌握栅格舵技术的国家

  记者从一院一部获悉,此次试验的成功,为我国火箭助推器及子级的可控回收、软着陆、重复使用等技术奠定了基础。

  栅格舵是目前国际通用的火箭回收技术。全球唯一实现重复使用的美国猎鹰9号火箭,使用的就是栅格舵技术。

  2015年12月,在猎鹰9号火箭第20次发射任务中,一子级首次成功着陆。一子级重返大气后,进行减速,调整箭体姿态。接近地面时,火箭一子级顶部四个栅格翼展开,对箭体姿态进行稳定。主发动机再次点火,火箭进一步减速,一子级逐渐接近地面着陆场,实施软着陆。

  据一部介绍,此次利用栅格舵技术实现长征二号丙一子级精准着陆,让我国成为继美国之后第二个掌握此项技术的国家。

  但这与火箭重复使用尚有距离。实现重复使用,火箭不仅要“落得准”,还要“落得稳”。

  龙乐豪曾表示,中国重复使用运载器应按照部分重复使用到完全重复使用的发展思路。未来新型运载火箭,从立项研制开始就要开展垂直起降关键技术研究。

  实施方案上,龙乐豪指出,火箭将采用芯级与助推捆绑整体垂直降落回收方式:两个助推器与一子级捆绑后作为一个整体进行垂直着陆、重复使用。火箭一、二级分离后,采用整体垂直降落的返回方式,实现减速和着陆,可根据不同任务需求返回原发射场或其他发射场。

  “发展重复使用航天运输系统,能够支撑未来大规模开发和利用空间,形成廉价的天地往返运输工具,推动空间应用产业快速发展。”龙乐豪说。

  新京报记者 倪伟 通讯员 扈佳林