中国火箭精准回收获突破

每当美国著名的太空探索技术公司SpaceX发射猎鹰9号运载火箭时，火箭标志性的第一级回收总是会引起全世界太空爱好者的惊叹。随着长征2C运载火箭在西昌发射中心的成功发射，中国首次成功验证了火箭第一级着陆点的精确控制技术，成为世界上第二个掌握该技术的国家，仅次于美国。

图片说明:长征2号丙火箭的栅格舵形状像一只“苍蝇拍”。

精确的火箭回收有什么困难？植入控制技术的突破对中国有什么意义？

栅格舵是关键设备

环球时报记者28日从中国航天科技股份有限公司第一研究所获悉，7月26日13时40分，长征二号丙火箭第一级碎片在贵州省黔南布依族苗族自治州成功发现。碎片落在设定的着陆区内，标志着中国运载火箭首次试验“网格舵分离体着陆区安全控制技术”的成功，使中国成为继美国之后第二个掌握这项技术的国家。这是中国航天工业在可控着陆点和精确回收领域取得的重大突破，也是向可重复使用运载火箭迈出的坚实一步。

为什么在众多太空强国中，只有美国和中国在这个领域取得了突破？中国航天专家、小型火箭联合会创始人邢强博士告诉《环球时报》，在火箭第一级与火箭主体分离后，碎片的空气动力学形状发生了变化，从高空坠落时的飞行路径与火箭的起飞阶段完全不同。如果你想准确地回收第一级碎片，你不仅需要掌握它的空气动力学特性，还需要有特殊的姿态控制设备。长征火箭使用的网格舵就是其中之一。

栅格舵看起来有点像“苍蝇拍”，是一种非常规的空气动力学稳定和控制表面。邢强表示，其气动设计非常复杂。如果设计得当，它可以增加飞机的飞行稳定性和机动性。然而，如果设计不正确，就会带来很大的阻力。另外，栅格舵的结构相对复杂，加工工艺要求高，限制了其广泛应用。据报道，在火箭上升阶段，栅格舵需要紧紧地附着在火箭上，以避免对发射任务造成任何影响，而在碎片重返大气层阶段，栅格舵需要根据控制指令完成解锁-展开-旋转等一系列复杂动作，还需要承受数千度高温和近10倍自身重量的冲击力。

空间权力研究的热点

网格翼/方向舵的首次研究是由苏联进行的，并应用于SS-20战略导弹、R-77中程空对空导弹和其他武器。美国对网格翼的研究相对较晚，但发展很快。被称为“炸弹之母”的GBU-43大型空中爆炸炸弹依靠栅格翼确保精确的飞行控制。猎鹰9号火箭第一级的回收是通过栅格翼和反推系统的完美配合实现的。

中国神舟系列载人飞船的逃逸飞行器也使用网格翼。此外，中国首次成功发射的私人运载火箭和星光公司25日发射的“双曲线-1”火箭也设计有网格翼。

长征二号丙运载火箭副总设计师崔说:“以前中国长征二号丙运载火箭的网格翼在部署后已经固定。近年来，国外的火箭只开始通过摆动栅格舵来控制火箭体的方向和姿态。这是我国首次尝试用栅格舵控制碎片着陆点。虽然控制大中型长征2C火箭的着陆点比控制小型火箭要困难得多，但创新驱动发展，使“近40年”的长征2C火箭更具活力

“中国比美国更需要”

据《环球时报》记者报道，此次发射验证的新技术对中国来说更具现实意义——减少了传统火箭发射给着陆区人民带来的不便。

国家空间探索技术首席科学通信专家庞志浩告诉《环球时报》，当传统火箭发射时，第一级、第二级甚至整流罩等碎片在完成任务后都无法控制地从高空坠落。影响点分布在一个大的区域，可能涉及人口密集的地区。为了确保人员安全，中国目前的做法是在每次火箭发射前将着陆区的人员疏散到安全区域。这不仅给当地人民带来不便，也增加了火箭发射的经济成本和工作难度。真正的问题是，由于社会的快速发展和人口的急剧增加，在20世纪60年代和70年代建立的内陆火箭发射场周围的地区不再是绝对无人居住的。近年来，来自贵州、江西等地的火箭残骸坠落事件时有发生。掌握了火箭碎片可控着陆技术，对解决我国内陆发射场着陆区的安全问题具有重要意义。

邢强说，由于先天的地理因素，火箭碎片坠落区域的问题已经引起许多国家的头痛。例如，在早期，英国*放弃在不列颠群岛发射火箭的计划，因为运载火箭碎片坠落的地区位于法国巴黎和德国柏林附近。相对而言，美国在这方面处于独特的地位。肯尼迪航天中心发射的火箭碎片将落入大西洋，范登堡空军基地发射的火箭将落入太平洋。因此，美国开发相关技术的原因在于火箭的可重用性。除了海南文昌发射中心，中国现有的内陆火箭发射场都更加注重着陆区的安全。因此，可以说中国比美国更需要掌握火箭碎片着陆点控制技术。