中國火箭距重復使用還有多遠？

中國長征火箭日前成功進行了一次技術試驗,，距離火箭可重復使用前進了一步,。

7月26日，在長征二號丙運載火箭的一次發(fā)射任務中,，火箭的一子級落點實現(xiàn)了精確控制,。這一技術突破不僅有助于保障落區(qū)居民安全，也是未來中國火箭可重復使用的諸多核心技術之一,。

目前,，全球只有美國獵鷹火箭實現(xiàn)了火箭重復使用。發(fā)展火箭重復使用技術,，也是我國航天未來發(fā)展規(guī)劃之一,。

新京報訊 7月26日11時57分，長征二號丙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心起飛,，以“一箭三星”的方式,，將遙感三十號05組三顆衛(wèi)星送入太空。

遙感三十號05組衛(wèi)星采用多星組網模式,，主要用于開展電磁環(huán)境探測及相關技術試驗,。

自2017年9月29日首次挑戰(zhàn)“一箭三星”以來，長二丙火箭五戰(zhàn)五捷,，成功發(fā)射了五組15顆遙感三十號衛(wèi)星,。

此次任務不同的是，這次看似尋常的發(fā)射任務,，承擔了一場不尋常的技術試驗：火箭一子級實現(xiàn)了精準回收,。

這項技術將為我國火箭助推器及子級的可控回收,、軟著陸、重復使用等技術奠定基礎,，最終幫助中國火箭實現(xiàn)可回收和重復使用,。

火箭重復使用是各航天大國爭相發(fā)展的一項航天技術。讓火箭的助推器,、一子級等部件在發(fā)射后安全返回，經過整修后重復利用,。這樣可以大大減少火箭發(fā)射成本,，為未來高頻率火箭發(fā)射乃至降低太空旅游成本打下基礎。

讓火箭“倒著飛”

發(fā)射當天13時40分,，長征二號丙火箭一子級殘骸在貴州黔南布依族苗族自治州被找到,。一子級的落點正位于研究人員事先設定的落區(qū)范圍內，這意味著,，我國運載火箭首次“柵格舵分離體落區(qū)安全控制技術”試驗取得成功,。

火箭上升時，位于一子級外側壁的幾片柵格舵緊貼箭體,，以避免對發(fā)射造成影響,。一子級分離后，重新返回大氣層,，柵格舵完成了“解鎖-展開-按控制指令轉動”等一系列復雜動作,，并承受了上千度高溫、近10倍自重的沖擊力,。

小小的柵格舵,，展開后如小翅膀，保持著箭體姿態(tài)穩(wěn)定,，幫助一子級精準回歸地面,。

“其他火箭設計師都是解決火箭如何‘正著飛’進入軌道，我們卻逆向思維,，探究‘倒著飛’的問題,。”研發(fā)團隊設計師形象地說,。

可解決內陸火箭殘骸落區(qū)安全問題

我國運載火箭高強密度發(fā)射已經成為常態(tài),，尤其是2018年，發(fā)射次數(shù)達到38次,，位列世界第一,。隨之而來的火箭殘骸落區(qū)安全問題，越來越受關注,。

由于人口數(shù)量的增長,，上世紀六七十年代建立的內陸火箭發(fā)射場周邊的火箭殘骸落區(qū),，不再是絕對的無人區(qū)。盡管在設計火箭的飛行軌跡時,，寧可犧牲運載能力也要盡量避開村鎮(zhèn),，但由于火箭殘骸在完成任務后是無控墜落，落點散布范圍較大,，有時可能墜落在有人居住的區(qū)域,。

為了保障人員安全，當前的做法是,，在每次發(fā)射任務之前,，將落區(qū)內居民疏散到安全地帶。這不僅給當?shù)鼐用駧聿槐?，也增加了火箭發(fā)射的經濟成本和工作難度,。

長二丙火箭由中國航天科技集團有限公司一院抓總研制。據(jù)一院第一設計部主任助理何巍介紹,，為了減少火箭發(fā)射給落區(qū)居民帶來的不便,，長征火箭研制人員一直在進行分離體落區(qū)安全控制技術的研究。此次長征二號丙運載火箭一子級的落點控制,，采用的柵格舵控制,，對于解決我國內陸發(fā)射場落區(qū)安全性問題具有重大意義。

柵格舵技術在成熟長征火箭上成功驗證

據(jù)何巍介紹,，針對分離體落區(qū)安全控制,，研制人員提出了基于翼傘和基于柵格舵兩種技術方案。

本次試驗采用柵格舵控制殘骸落點,，是我國首次嘗試,。

此前，我國發(fā)射神舟載人飛船的長征二號F火箭上也安裝過柵格翼,，以保證逃逸飛行器的穩(wěn)定性,。長征二號丙火箭副總設計師崔照云介紹，長二F柵格翼展開后是固定不動的,，近幾年,，國外火箭上才開始通過可擺動的柵格舵來控制箭體的方向和姿態(tài)。

崔照云表示,，此次長征火箭第一次嘗試,，就選擇了在大中型成熟運載火箭最大的一子級上安裝柵格舵，要保證對火箭發(fā)射不能造成任何影響,。而且,，在一子級返回地面過程中，柵格舵要經受上千度高溫,、近10倍自重的沖擊力,，對當前研發(fā)制造技術是巨大挑戰(zhàn),。

火箭專家、長三甲系列火箭首任總指揮兼總設計師龍樂豪曾在《重復使用航天運輸系統(tǒng)發(fā)展與展望》中介紹,，目前柵格舵回收多項關鍵技術成熟度已達到較高水平,。柵格舵系統(tǒng)作為高集成度的獨立系統(tǒng)，成本低,、適應性強,、對箭體改動量少，可推廣用于火箭一子級(或芯級)殘骸落區(qū)控制,。

■ 焦點

中國成第二個掌握柵格舵技術的國家

記者從一院一部獲悉,，此次試驗的成功，為我國火箭助推器及子級的可控回收,、軟著陸、重復使用等技術奠定了基礎,。

柵格舵是目前國際通用的火箭回收技術,。全球唯一實現(xiàn)重復使用的美國獵鷹9號火箭，使用的就是柵格舵技術,。

2015年12月,，在獵鷹9號火箭第20次發(fā)射任務中，一子級首次成功著陸,。一子級重返大氣后,，進行減速，調整箭體姿態(tài),。接近地面時,，火箭一子級頂部四個柵格翼展開，對箭體姿態(tài)進行穩(wěn)定,。主發(fā)動機再次點火,，火箭進一步減速，一子級逐漸接近地面著陸場,，實施軟著陸,。

據(jù)一部介紹，此次利用柵格舵技術實現(xiàn)長征二號丙一子級精準著陸,，讓我國成為繼美國之后第二個掌握此項技術的國家,。

但這與火箭重復使用尚有距離。實現(xiàn)重復使用,，火箭不僅要“落得準”,，還要“落得穩(wěn)”。

龍樂豪曾表示,，中國重復使用運載器應按照部分重復使用到完全重復使用的發(fā)展思路,。未來新型運載火箭,，從立項研制開始就要開展垂直起降關鍵技術研究。

實施方案上,，龍樂豪指出,，火箭將采用芯級與助推捆綁整體垂直降落回收方式：兩個助推器與一子級捆綁后作為一個整體進行垂直著陸、重復使用,?；鸺弧⒍壏蛛x后,，采用整體垂直降落的返回方式,，實現(xiàn)減速和著陸，可根據(jù)不同任務需求返回原發(fā)射場或其他發(fā)射場,。

“發(fā)展重復使用航天運輸系統(tǒng),，能夠支撐未來大規(guī)模開發(fā)和利用空間，形成廉價的天地往返運輸工具,，推動空間應用產業(yè)快速發(fā)展,。”龍樂豪說,。

新京報記者 倪偉 通訊員 扈佳林