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还差一步!长征二号丙第一级成功回收,中国火箭重复利用指日可待

时间:2019-08-07
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  原创谷火平2天前我要分享

  撰文:从人持戈

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  中国可重复使用运载火箭的研制工作取得了重大进展,重复利用指日可待。近日,我国航天科技集团研制的长征二号丙运载火箭成功发射,该火箭成功进行了我国航天运载火箭第一次"格栅舵分离体落区安全控制技术"试验。据悉这项技术可以通过特殊研制的格栅舵让火箭残骸更精确的降落在指定区域,是研制可重复使用火箭的关键技术。与小型火箭相比,"长征二号丙"大中型火箭实现落点可控的难度要大很多,但本次实验的成功将使"长二丙"焕发新的生机。

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  格栅舵之所以成为可重复使用火箭的关键技术,是因为它可以通过摆动控制箭体的方向和姿态。当火箭箭体从高空掉落时由于气动外形改变和大气运动会导致飞行轨迹跟踪困难,这就使精确控制火箭落点无从谈起,而格栅舵的应用正是解决这一问题的最佳选择。早在冷战期间,苏联就在导弹武器上采用了格栅舵技术来控制导弹飞行姿态提高命中率,大名鼎鼎的R77空空导弹就采用了这项技术。美国对格栅舵的应用同样也集中在控制武器飞行姿态上,重达9吨多的GBU43"炸弹之母"就是通过格栅舵达到精确打击的效果,实现了第一级回收的"猎鹰9号"更是依赖格栅舵和反推技术的应用。

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  格栅舵虽小但研制难度却一点儿也不小。与常规的气动布局和控制舵面相比,格栅舵的复杂结构对加工制造提出了十分高的要求。因为格栅翼在使用前要紧紧贴合在箭体上减少对火箭发射时的影响。但在降落阶段开始工作后,格栅舵要在上千度高温和近乎自身重量10倍的冲击力下保证完成"解锁-展开-按指令转动"的复杂动作。一旦出现设计失误或者加工精度不够的问题,格栅舵反而会产生震动,增大阻力,破坏火箭的运行姿态。

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  我国对格栅舵的使用可以追溯到载人航天飞行的功勋运载火箭——"长征2号F型","长征2号"用于航天员逃生的逃逸塔就采用了格栅翼技术,其目的在于保证逃逸塔飞行弹道的稳定,但其功能较为简单展开后是固定不动的。而我国最早使用上"格栅舵控制技术"的就是"快舟一号","快舟一号"的成功标志着我国成为世界上第二个掌握快速响应发射和快速入轨的国家。

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  格栅舵的使用对我国具有多重意义。众所周知,我国人口大部分分布在黑龙江黑河至云南腾冲一线以东,这一广大区域人口十分密集,而我国主要航天发射场也分布在这一地域。火箭发射后残骸很可能给落区百姓带来不便,这一技术实验的成功对我国发射场落区安全问题的解决有重大意义。同时也为我国运载火箭的可控回收、软着陆、重复使用等技术奠定基础!

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