長征二號丙運載火箭柵格舵。(取自新浪微博@中國航天科技集團)
長征二號丙運載火箭柵格舵。(取自新浪微博@中國航天科技集團)
7月26日上午,西昌衛星發射中心發射的長征二號丙運載火箭,成功發射遙感30號05組衛星,廈門測控站工作人員順利捕獲目標,完成衛星跟蹤測控。(取自新浪微博@環球時報)
7月26日上午,西昌衛星發射中心發射的長征二號丙運載火箭,成功發射遙感30號05組衛星,廈門測控站工作人員順利捕獲目標,完成衛星跟蹤測控。(取自新浪微博@環球時報)

大陸距離火箭可重複使用更近了!7月26日13時40分,長征二號丙火箭第一級殘骸在貴州黔南布依族苗族自治州被順利尋獲,落點在設定的落區範圍內。不僅代表著大陸運載火箭首次「柵格舵分離體落區安全控制技術」試驗取得成功,也讓中國成為全世界繼美國之後,第二個掌握此一技術的國家。

舉世聞名的太空探索技術公司(SpaceX公司)「獵鷹9」運載火箭每次發射時,火箭第一級回收總能引起全球航太愛好者的一致讚嘆。如今大陸航太在落點可控、精準回收領域,亦取得重大突破,向可重複使用運載火箭邁出重大的步伐;外形有點類似「蒼蠅拍」的柵格舵,成為大陸火箭殘骸首次「指哪落哪」的關鍵。

氣動穩定搭配控制

中國航太專家、小火箭聯合會創始人邢強博士表示,火箭第一級與火箭主體分離後,殘骸的氣動外形改變,自高空掉落時的飛行軌跡與火箭起飛階段全然不同。若想精準回收第一級殘骸,不僅需掌握其氣動特徵,且須配合上用特殊的姿態控制設備,此次長征火箭使用的柵格舵即為其中之一。

邢強指出,柵格舵為一種非常規的氣動穩定與控制舵面,氣動設計相當複雜,可用來增加飛行器的飛行穩定性、操控性;不但結構複雜,且對加工工藝要求頗高。柵格舵在火箭上升段需緊貼火箭,避免對發射任務造成影響,當殘骸再入大氣層段則需完成解鎖─展開─按控制指令轉動等一系列複雜動作,並承受上千度高溫、近10倍自重的衝擊力。

柵格翼運用前蘇聯最早

前蘇聯為全球最早針對柵格翼/舵方面展開研究的國家,應用於SS-20戰略飛彈、R-77中程空對空飛彈等武器。相較之下美國研究工作開始雖晚,但發展相當迅速,號稱「炸彈之母」的GBU-43大型空爆炸彈,即用上柵格翼保證精準的飛行控制;「獵鷹9」火箭第一級回收,更展現出柵格翼與反推力系統兩者的完美配合。

大陸除神舟系列載人太空船的逃逸飛行器運用柵格翼外,中國民營運載火箭的首次成功發射、星際榮耀公司25日升空的「雙曲線一號」火箭尾部,同樣也採用柵格翼設計。

長征二號丙運載火箭副總設計師崔照雲強調,本次試驗採用柵格舵控制殘骸落點,為大陸的首次嘗試。「雖然大中型的長征二號丙火箭的落點控制,相比小型火箭,難度要大得多,但創新驅動發展,這使『年近不惑』的長征二號丙又煥發了更大的生機活力。」

(旺報)

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