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2019-08-05 出处:xafm.net广播网 

摘要:重复使用运载器,栅格翼,长征二号丙,火箭发射场,重复利用xafm广播网中国火箭重花呗提现找嗨贝嗨车网复使用还要迈几道坎7月26日11时57分,长征二号丙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射,我国首次完成了基于栅格舵的火箭残骸落区安全控制技术试验,成为继美国之后第二个掌握此项技

  要火箭既能“正着飞”也能“倒着飞”
  中国火箭重复使用还要迈几道坎

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  7月26日11时57分,长征二号丙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射,我国首次完成了基于栅格舵的火箭残骸落区安全控制技术试验,成为继美国之后第二个掌握此项技术的国家。图为栅格舵视频截图。

  7月26日,一条看似稀松平常的消息,却在航天圈里炸开了锅。

  当天中午11时57分,北京瑲隗广播,长征二号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞,成功实现“一箭三星”发射。看似常态的一次火箭发射,却承担着一个鲜为人知的试验任务——火箭一子级的精准回收。

  直到两天后,这个细节才对外公布。来自中国航天科技集团7月28日的消息称,这一被称作“栅格舵分离体落区安全控制技术试验”的成功,标志着我国成为继美国之后第二个掌握此项技术的国家,同时中国航天在落点可控、精准回收领域取得了重大突破,向打造可重复使用的运载火箭迈出了坚实的一步。

  可重复使用火箭?是的,正是这个创意让业内外人士激动不已。放眼全球,目前只有美国“钢铁侠”埃隆·马斯克麾下的猎鹰火箭,实现了运载火箭的低成本、可重复使用,过去5年,该火箭先后完成陆地、海上回收,被认为是商业航天领域典型的成功案例,也再一次点燃了人类移民火星的梦想。

  如今,中国火箭回收技术验证迈出一小步,距离真正的火箭重复使用还有多远?

  便宜高效,泡沫莲花灯天宇2,更关乎安全

  所谓运载火箭的重复使用,就是让火箭的助推器、一子级等部件在发射后安全返回,经过整修后重复利用。这个看似科幻式的设想,不仅已经成为现实,还正在成为各航天大国争相发展、角力比拼的新舞台。

  至于原因,成本低是业内人士的第一个共识。

  根据美国国家航空航天局(NASA)发布的报告,同样一枚“猎鹰-9”火箭,由NASA研发至少要13亿美元,而商业公司仅花费了不到4亿美元。

  也因此有人评价,埃隆·马斯克,这个拥有亿万拥趸的商业航天领军者,已经将航天发射的价格拉低了一个数量级。

  一位航天专家告诉中国青年报·中国青年网记者,埃隆·马斯克的商业公司凭借低成本的产品赢得了航天市场青睐,其“猎鹰-9”火箭已获得了未来5年全球38个发射合同,其中除政府的14个合同外,24个都来自国际商业发射市场。2015年5月,这家公司还获得了执行美国军用航天发射任务的资格。

  成本降低的同时,效率也在提高。

  首先是研制周期缩短,“猎鹰-9”从设计到首飞,仅用了4年半;其次是技术创新加快,“猎鹰-9”进行了可重复使用火箭系列试验,陆地和海上平台回收试验均取得成功。这位专家告诉记者,商业航天管理机构建立扁平化组织机构,在很大程度上缩短了管理链条。

  对于眼下的中国,这件事还有更为现实的意义——安全问题。

  按照中国航天科技集团第一研究院第一设计部主任助理何巍的说法,foganglao本地,近些年,我国运载火箭高强密度发射已经成为常态,尤其是2018年,发射次数达到38次,位列世界第一。随之而来的火箭残骸落区安全问题,越来越受关注。

  何巍告诉记者,由于人口数量的增长,上世纪六七十年代建立的内陆火箭发射场周边的火箭残骸落区,不再是“绝对的无人区”。尽管在设计火箭的飞行轨迹时,宁可牺牲运载能力也要尽量避开村镇,但由于火箭残骸在完成任务后是无控坠落,落点散布范围较大,ycgll磨刀网,有时可能坠落在有人居住的区域。

  当前的做法是:在每次发射任务前,泡沫莲花灯天宇1,将落区内百姓疏散到安全地带。不过,这不仅给当地百姓带来不便,也增加了火箭发射的经济成本和工作难度。

  中国航天需要一条新的出路。

  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”。

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  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。

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