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7月(yue)26日11時57分，我國(guo)在(zai)西(xi)昌(chang)衛星發(fa)射中心使用(yong)安裝有柵(zha)格(ge)舵的長征二(er)號丙運載火箭，成功將遙感三(san)十號05組的3顆衛星送入(ru)預定(ding)軌道。

當天13時40分(fen)，該火箭(jian)的一子級殘骸在(zai)貴(gui)州黔南布依族苗族自治州被順利找(zhao)到。殘骸落點處(chu)在(zai)預設落區(qu)范圍內，標志(zhi)著(zhu)我國(guo)運載(zai)火箭(jian)首次“柵格舵分(fen)離體落區(qu)安全控制技術”試(shi)驗(yan)取得成(cheng)功。我國(guo)成(cheng)為繼美(mei)國(guo)之(zhi)后世界上第(di)二(er)個掌(zhang)握此項技術的國(guo)家(jia)，向運載(zai)火箭(jian)可重復(fu)使(shi)用邁出了堅實一步(bu)。

徐勤：殘骸可控降落意義重大

近年(nian)(nian)來，隨著我(wo)國探測(ce)太空步(bu)伐的加快和對(dui)衛星應用需求的增加，運載(zai)火(huo)箭已經(jing)進入高(gao)強密度發射(she)(she)階段(duan)。2018年(nian)(nian)，我(wo)國運載(zai)火(huo)箭發射(she)(she)次(ci)數(shu)達到39次(ci)，位居世界第一。

然(ran)而，運載(zai)火(huo)箭發射(she)后(hou)殘(can)(can)骸落區的安全問題受到越(yue)來(lai)越(yue)多的關注(zhu)。雖然(ran)科研人(ren)員在設計火(huo)箭飛行彈道時，會盡量避開人(ren)口密集的城鎮和村莊，但(dan)由(you)于包(bao)括助推器、子級(ji)和整流罩在內(nei)的火(huo)箭殘(can)(can)骸在完成(cheng)任務后(hou)無控自由(you)墜落，其(qi)落點散布(bu)范圍達數千(qian)平方公(gong)里。

為保障(zhang)殘骸落(luo)區范圍內的(de)人員和財產安全(quan)，每(mei)次(ci)火(huo)箭發射前夕(xi)，當地政府部(bu)門都要將人員疏散(san)到安全(quan)地帶(dai)，不(bu)僅給當地百姓帶(dai)來不(bu)便，也(ye)增加了火(huo)箭發射的(de)經濟成本和工作難度(du)。

長(chang)二丙(bing)火箭副總設計(ji)師(shi)徐勤介紹：“此次長(chang)二丙(bing)火箭一子級安裝可(ke)控柵格舵，積極履(lv)行社會(hui)責任、發展綠色航天，減少火箭殘骸(hai)落(luo)區給(gei)當地百姓(xing)帶來的(de)不(bu)便，對解決(jue)我(wo)國運載火箭殘骸(hai)落(luo)區的(de)安全性問題具有重(zhong)大意(yi)義。柵格舵的(de)成功運用，也為我(wo)國運載火箭助推器和子級的(de)可(ke)控回收技術、突破軟(ruan)著陸技術和重(zhong)復使用技術打下了(le)堅實基(ji)礎。”

彭越：此次試驗可打雙“100分”

截至目前，長征系列運載火(huo)箭已經成功發射了300多次，但殘骸(hai)再(zai)入一直處于無控狀態，落區范圍比(bi)較大(da)。此次長二丙火(huo)箭采用柵格(ge)舵控制(zhi)殘骸(hai)降落試驗，是我國進行的(de)首(shou)次嘗試。

長二丙火(huo)箭(jian)(jian)柵格(ge)舵電氣系統負責人彭越表示，此次柵格(ge)舵的使用可打兩個(ge)100分。第(di)一個(ge)100分是(shi)加裝柵格(ge)舵后(hou)，火(huo)箭(jian)(jian)在(zai)飛行過程(cheng)中一切正(zheng)常，沒有(you)受到(dao)任何影響。第(di)二個(ge)100分是(shi)火(huo)箭(jian)(jian)一子級殘骸在(zai)再入過程(cheng)中，柵格(ge)舵很好地(di)完(wan)成了解鎖(suo)-展開(kai)-鎖(suo)定-按控制指令轉動等一整套動作(zuo)，最終降落在(zai)離理(li)論落點很近(jin)的地(di)方，精度超出了預期目標(biao)。

“基于柵格舵系統的(de)落(luo)區(qu)控制(zhi)技術是航天科(ke)技集(ji)團一(yi)院(yuan)掌握(wo)的(de)一(yi)項(xiang)核心技術，再經過(guo)更多的(de)試驗積累后，今后火箭殘骸的(de)落(luo)區(qu)劃定(ding)范圍就可以從現(xian)在的(de)幾(ji)十公(gong)里乘幾(ji)十公(gong)里，縮小至少80%，減小人員疏散范圍。”彭(peng)越說。

為了(le)研制(zhi)火箭柵格舵，長二丙(bing)火箭研制(zhi)團(tuan)隊基本上沒有周(zhou)末和節假日，只用了(le)不到一年的時間就按(an)期交付總裝，并順利安裝在(zai)火箭上發射升空(kong)。

彭越介紹，我國之前在(zai)長(chang)二F運載火箭整流罩上使(shi)用(yong)的(de)(de)柵(zha)格翼展開后是(shi)固定不動(dong)的(de)(de)，而本次長(chang)二丙火箭采用(yong)的(de)(de)柵(zha)格舵可(ke)以通過擺動(dong)來控制一(yi)子(zi)級的(de)(de)飛(fei)行(xing)姿態和方向。這是(shi)我國此前從未實施過的(de)(de)，難度較(jiao)大(da)。接受這個任務的(de)(de)是(shi)一(yi)支平均年齡只有30多歲的(de)(de)年輕研制團(tuan)隊。

鼓勵(li)創新(xin)、崇尚技術(shu)的(de)氛圍(wei)，使這群年輕人敢于第一(yi)個(ge)“吃螃蟹”。他們(men)突(tu)破原有專業間的(de)藩籬，組(zu)成項目攻關小組(zu)，秉承(cheng)“首戰(zhan)用(yong)(yong)我，用(yong)(yong)我必勝”的(de)精神，闖出一(yi)條新(xin)路，研制(zhi)出可折展傳動柵格舵(duo)系(xi)統和一(yi)體(ti)化高性能的(de)電(dian)氣系(xi)統。

彭(peng)越說，電氣系統是(shi)控制柵(zha)格舵動作的“大(da)腦”。箭體結構和電氣系統研制團(tuan)隊專門研制了可以(yi)承(cheng)受再(zai)入段高熱(re)流的防(fang)熱(re)涂料并運用在火箭級(ji)間段，保證了柵(zha)格舵內系統的正常運行(xing)。

不僅如此，控制火箭姿態的控制力(li)來自于(yu)柵格舵上產生的空氣動力(li)，一(yi)(yi)套可(ke)折展能傳(chuan)動的柵格舵機構系統同樣是一(yi)(yi)子(zi)級精確落(luo)區(qu)控制的關鍵。

長(chang)二丙火箭(jian)柵格(ge)(ge)舵機(ji)構系統(tong)負責(ze)人(ren)王辰介(jie)紹，除舵本體外(wai)，柵格(ge)(ge)舵機(ji)構系統(tong)還(huan)包括展開鎖定(ding)機(ji)構、傳動機(ji)構等(deng)組件，這些(xie)機(ji)構和組件均(jun)需通過精確的機(ji)械尺寸配合才能實現其(qi)功能。

研(yan)制團隊(dui)在柵格舵機構系統研(yan)制中，與(yu)一院(yuan)211廠、18所等設計(ji)生(sheng)產部(bu)門緊密配合(he)，連續(xu)奮戰近半(ban)年時間，終(zhong)于在飛(fei)行前一個月生(sheng)產出(chu)了合(he)格的飛(fei)行產品。緊接著團隊(dui)成員又與(yu)702所等試(shi)驗部(bu)門大力(li)(li)協同，在一個月內順利(li)完成了產品的結構靜力(li)(li)、展開(kai)鎖(suo)定、傳動特性等所有地面試(shi)驗，最終(zhong)為火箭一子級插上了智慧靈(ling)活的“翅膀(bang)”。

徐勤：此次試驗為火箭可重復使用打下堅實基礎

徐勤(qin)表(biao)示，采(cai)用(yong)蜂窩狀的柵格舵(duo)實(shi)現(xian)可(ke)控回收和落(luo)區可(ke)控，是國際上(shang)常用(yong)的方法。這種形狀的柵格舵(duo)效率更高，通過氣流流經網格實(shi)現(xian)特(te)殊的氣動(dong)特(te)性，使火箭姿(zi)態保持穩定。

“柵格舵在我國運載火箭上(shang)是首次使用，沒有相關技(ji)術(shu)可以借鑒。研制團隊進行(xing)了多次論證，如(ru)果太小就起不到(dao)穩定作(zuo)用，如(ru)果太大就可能無法展開，最后團隊通(tong)過大量的風洞試驗才確(que)定了柵格舵的大小。”徐勤說。

運(yun)載火(huo)(huo)箭(jian)可重復使用(yong)、降低發射成(cheng)本，已經(jing)成(cheng)為世界各(ge)航天大國研究的重要方向之(zhi)一。我國著名(ming)火(huo)(huo)箭(jian)專家、長三甲(jia)系列運(yun)載火(huo)(huo)箭(jian)首任總指揮(hui)兼總設(she)計師龍樂豪曾表示，發展可重復使用(yong)航天運(yun)輸系統(tong)，能夠(gou)支撐未來大規(gui)模(mo)開發和(he)利用(yong)空間(jian)，形成(cheng)廉價的天地往(wang)返運(yun)輸工具，推動空間(jian)應(ying)用(yong)產業(ye)快(kuai)速(su)發展。

徐勤表(biao)示，長二丙火箭(jian)一子級(ji)殘骸落區安全(quan)(quan)控(kong)制技(ji)術的(de)成功試驗，是我國(guo)火箭(jian)邁(mai)向可重復使用的(de)第(di)一步。這(zhe)種技(ji)術成熟后，完全(quan)(quan)可以運用在(zai)其他型號火箭(jian)的(de)助推器和一子級(ji)上，推動我國(guo)從航天(tian)大國(guo)向航天(tian)強(qiang)國(guo)邁(mai)進。

【責任(ren)編(bian)輯(ji)：李子紅】