海上回收平台通过网系捕获方式成功回收长征十号乙运载火箭一子级(无人机照片)。 新华社记者 邢广利摄

 7月10日12时15分,长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场发射升空,将卫星顺利送入预定轨道。火箭一二级分离约6分钟后,一子级垂直返回,在海上回收平台成功回收,发射及一子级回收任务取得圆满成功。

这是我国首次成功实施运载火箭一子级可控回收,也是全球首次运载火箭网系回收,标志着我国在重复使用火箭技术领域取得历史性突破。

空中调头、减速刹车、精确着陆

回收火箭穿“耐高温衣”

12时许,海南商发2号工位,三平起竖转运装置——我国目前规模最大的运载火箭起竖转运装置伸开“臂弯”。7台液氧煤油发动机轰鸣,托举着相当于20余层楼高的长征十号乙升空。

“重复使用火箭飞行任务分为上升段和返回着陆段。这是长征十号乙首次经历全任务剖面考验。”中国航天科技集团陈牧野介绍,箭体要穿越从海平面到轨道高度的全程空域,完成空中调头、减速刹车、精确着陆等高难度、高精度动作,全程处于复杂气流之中。

展开的栅格舵像箭体上的小翅膀,增大了火箭的气动阻力,有效减缓速度。“一子级再入大气层时,箭体速度达到数倍声速。”陈牧野表示,此时箭体结构面临高温烧蚀和力学载荷的双重挑战。研制团队为它配备了耐高温防热材料,并优化气动外形设计,确保返回过程中保持完整性和功能可靠性。

船要找箭,箭要找船

箭体与回收船“双向奔赴”

在2月实施的长征十号甲运载火箭系统低空演示验证任务中,我国首艘火箭网系回收船“领航者”,成功在无人状态下,导引箭体在船旁200米的预设海域溅落。这次,箭体的落点调整至“领航者”船体。过程中,船要找箭,箭也要找船,主动补偿角度偏差,实现“双向奔赴”。

当箭体下降至一定高度,回收船上4条“井”字形的绳索会与火箭上挂钩实现“握手”,将其“网”住。受风浪影响,箭体可能在网系平台内晃动,辅助绳索和自动锁紧平台会依次发力,为火箭系上“安全带”。

定位主力商业火箭

长征十号丙正在研制

长征十号系列火箭有“三兄弟”——长征十号甲、长征十号乙和正在研制的长征十号丙。

其中,长征十号甲运载火箭是我国新一代近地载人火箭,主要承担低轨载人和载货任务,未来将成为航天员往返地球与空间站之间的“生命之梯”。长征十号乙火箭瞄准我国商业发射市场,运载能力更强,任务适应性更广。仍处在研制阶段的长征十号丙是一款全液氧甲烷运载火箭,定位为主力商业火箭,未来将有力推动我国航天运输产业化发展。

“三兄弟”的设计有着明显的“继承”关系。长征十号乙一子级与长征十号甲一子级完全相同,因此本次飞行试验既是长征十号乙的首次飞行试验,也是长征十号甲的全剖面飞行验证。长征十号乙的二子级液氧甲烷模块,也为长征十号丙奠定了坚实的技术基础。

未来,长征十号系列火箭将共同构成我国航天运输系统的核心能力底座,不断提升我国重复使用火箭的技术水平和高频次复用发射能力。

来源:千龙网