我國完成首次翼傘火箭殘骸落區(qū)控制技術驗證
6月3日,由中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院(以下簡稱“火箭院”)抓總研制的長征三號乙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心起飛,將風云四號B星準確送入預定軌道,發(fā)射取得圓滿成功。
應該有不少航天愛好者都看出了點不同,這發(fā)火箭有一枚助推器跟其他三個長得不太一樣,多了“兩道杠”,頭上還有一頂“黃帽子”。這個“班干部”與其他助推器有什么不同呢?
答案揭曉!
第二個助推器上搭載了傘降落區(qū)控制系統(tǒng)!
話不多說,先上圖:


就是圖中的圈注部分,“帽子”打開后會彈出降落傘,讓助推器穩(wěn)穩(wěn)地回歸地面。
這次助推器傘降的特點:
火箭殘骸落區(qū)范圍:具備將落區(qū)面積減小到30%的能力。
傘系統(tǒng):國內(nèi)最大面積(300平方米)的機動翼傘。
火箭院長三甲系列運載火箭副總設計師胡煒介紹,每次發(fā)射,設計師會根據(jù)火箭彈道計算各個子級的落區(qū),據(jù)此開展落區(qū)安全控制工作。有時為了確保預定落區(qū),還會修改火箭飛行彈道、時序,導致運載能力降低?;鸺蛹壜鋮^(qū)雖然使用頻率不高,但如何盡可能縮小落區(qū)的范圍,減少對落區(qū)正常生產(chǎn)生活的干擾,一直是科研人員不懈追求的目標。
傘降落區(qū)控制系統(tǒng)的意義就在于此——控制火箭助推器的落點位置更精確,內(nèi)陸發(fā)射場發(fā)射運載火箭的子級殘骸落區(qū)更安全。
往復雜點說,火箭院長三甲系列運載火箭總體副主任設計師張亦樸介紹,傘降落區(qū)控制系統(tǒng)安裝于助推器頭錐內(nèi)部,助推器與火箭分離后沿向上的拋物線慣性飛行,當落至預定的海拔高度時,助推器傘降落區(qū)控制系統(tǒng)啟動,先后彈出兩級降落傘用于姿態(tài)控制和速度降低,最后展開可控翼傘機動飛行,將助推器導引至預定的區(qū)域降落,從而實現(xiàn)火箭助推器落點的精確控制。
直接地說,這個系統(tǒng)很牛,能夠?qū)崿F(xiàn)火箭子級殘骸的精準降落。
這意味著什么?記住傘降、殘骸、精準、安全就對了!
這次搭載飛行的成功,設計人員突破了三項關鍵技術:
傘降落區(qū)控制總體設計技術
大面積可控翼傘總體設計技術
高動態(tài)下的組合導航技術
我國首次+全球首次
火箭院傘控系統(tǒng)總體設計師張普卓介紹,用翼傘方式控制落區(qū)技術,過去多應用在航空領域,對于火箭助推器來說,在分離后姿態(tài)不穩(wěn)定的條件下,怎么實現(xiàn)安全結構分離,安全開傘并且打開之后使傘不受破壞,有相當大的難度。
在這次長三乙火箭飛行任務中,首次完成了我國基于300平方米可控翼傘的助推器落區(qū)控制飛行搭載驗證。助推器與芯級分離后,實現(xiàn)了高動態(tài)下的衛(wèi)星導航連續(xù)定位,在預定高度執(zhí)行了各項關鍵動作,最終,在翼傘的作用下,按預定的歸航策略向目標機動點飛行,試驗獲得圓滿成功。
胡煒介紹,這也是全球采用翼傘控制圓滿歸航的最重的火箭分離體,試驗獲取了落區(qū)控制系統(tǒng)的全部飛行數(shù)據(jù),為后續(xù)傘降落區(qū)控制技術工程應用,以及火箭殘骸落區(qū)安全性的提升提供重要參考。
助推器傘降控制系統(tǒng)由火箭院總體設計部抓總研制,傘系統(tǒng)由北京空間機電研究所研制。在火箭分離體落區(qū)控制技術方面,火箭院先后突破了一子級柵格舵落區(qū)控制技術和助推器傘降落區(qū)控制技術,為未來實現(xiàn)子級可控回收、垂直返回等新技術奠定了重要的技術基礎。(中央廣播電視總臺央視記者崔霞 徐靜 王海露 航天科技集團一院王偉童)
來源:中央廣播電視總臺