中国火箭重复使用还要迈几道坎(2)

何巍说，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。

 

要火箭“正着飞”，也能“倒着飞”

 

于是，来自中国的火箭“回收”尝试来了。

 

7月26日13时40分，也就是长征二号丙运载火箭点火起飞103分钟之后，在贵州黔南州设定的落区范围内，试验人员顺利找到了该火箭一子级残骸。

 

长征二号丙运载火箭由中国航天科技集团第一研究院抓总研制。按照长征二号丙火箭副总设计师崔照云的说法，这次尝试，形象地说就是让火箭“倒着飞”——

 

长征二号丙运载火箭上升时，位于一子级外侧壁的几片栅格舵紧贴箭体，以避免对发射造成影响。一子级分离后，重新返回大气层，栅格舵完成了“解锁-展开-按控制指令转动”等一系列复杂动作，并承受了上千摄氏度高温、近10倍自重的冲击力。

 

小小的栅格舵，展开后如小翅膀，保持着箭体姿态稳定，帮助一子级精准回归地面。

 

“其他火箭设计师都是解决火箭如何‘正着飞’进入轨道，我们却逆向思维，探究‘倒着飞’的问题。”长征二号丙运载火箭研发团队设计师张大铭说。

 

事实上，针对分离体落区安全控制，研制人员曾提出通过翼伞回收和栅格舵返回两种技术方案。

 

此前，我国发射神舟载人飞船的长征二号F火箭，也曾安装过栅格翼，其目的是保证逃逸飞行器的稳定性。

 

崔照云说，长征二号F火箭的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。

 

比如，全球唯一实现重复使用的“猎鹰－9”火箭，使用的就是栅格舵技术。

 

2015年12月，在“猎鹰－9”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。

 

如今，我国试验采用栅格舵控制残骸落点，也属首次尝试，科研人员担负着“巨大的心理压力”。

 

崔照云说，此次试验选择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；在一子级返回地面过程中，栅格舵要经受上千摄氏度高温、近10倍自重的冲击力，对提升研发制造技术不失为一种“巨大挑战”。

 

现在“落得准”，将来要“落得稳”

 

接受这个“有很大难度”任务的，却是一支只有10余人、平均年龄不足35岁的年轻研发团队。于他们而言，最大的特点就是“敢闯敢干”。

 

以电气系统为例，这是控制栅格舵动作的“大脑”，新一代电气系统首次从实验室飞向蓝天，成功完成了飞行控制和数据传输任务。

 

电气系统负责人彭越告诉记者，火箭上传统的电气系统，虽然设计成熟、性能稳定、飞行成功经验多，但单机设备体积大、数量多、成本高，显得较为臃肿。这次下决心要做新一代电气系统，就是将测量、控制、遥测遥控等功能统统整合在一个约为巴掌大小的盒子里。