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微信公眾號“中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院”7月21日消息，7月19日，長二丙遙四十九火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火起飛，成功將遙感三十號10組3顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

與此前任務(wù)不同的是，本發(fā)任務(wù)還搭載了“基于降落傘的整流罩落區(qū)控制技術(shù)”，攻破了整流罩再入大氣層過程結(jié)構(gòu)解體難題，首次實(shí)現(xiàn)我國運(yùn)載火箭整流罩帶傘降落，為后續(xù)達(dá)成整流罩落區(qū)精確控制奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

我國四個(gè)火箭發(fā)射場中有三個(gè)都在內(nèi)陸地區(qū)，運(yùn)載火箭殘骸不可避免會落到陸地上。隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，火箭殘骸落區(qū)已經(jīng)從人口稀少地區(qū)發(fā)展為人口和生產(chǎn)生活設(shè)施較為密集的地區(qū)，增大了每次火箭發(fā)射時(shí)的殘骸落區(qū)人員疏散壓力和殘骸對地面設(shè)施的破壞風(fēng)險(xiǎn)。加之近年來我國航天發(fā)射呈現(xiàn)出的高密度態(tài)勢，火箭殘骸落區(qū)安全性和疏散保障問題亟待解決，迫切需要研究運(yùn)載火箭殘骸落區(qū)精確控制技術(shù)。

國內(nèi)外運(yùn)載火箭殘骸落區(qū)控制手段主要有柵格舵控制和降落傘控制兩種，前者主要用于火箭一子級再入返回落點(diǎn)控制，后者可用于助推器、一子級、整流罩的落點(diǎn)控制。國外在火箭殘骸落區(qū)控制或回收利用方面的典型代表是美國太空探索公司（SpaceX），該公司的火箭整流罩采用降落傘方式返回，網(wǎng)捕或海上打撈后翻修復(fù)用。

“基于降落傘的整流罩落區(qū)控制技術(shù)”是什么

該項(xiàng)技術(shù)是在整流罩內(nèi)加裝傘控電氣系統(tǒng)和降落傘系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測再入飛行狀態(tài)，待整流罩下落到一定高度并滿足開傘姿態(tài)條件時(shí)，打開減速傘進(jìn)行第一級減速，再下降一定高度后，拋開減速傘打開翼傘，進(jìn)行第二級減速的同時(shí)開展整流罩歸航控制，定點(diǎn)著陸在安全區(qū)域。

終極目標(biāo)是將整流罩原有落區(qū)面積縮小80%以上，大幅提升落區(qū)安全性，極大地緩解落區(qū)疏散壓力。

火箭院長二丙火箭總體副主任設(shè)計(jì)師邢建偉介紹：自2018年起，研制團(tuán)隊(duì)依托長二丙火箭發(fā)射任務(wù)，已經(jīng)開展了多次飛行搭載試驗(yàn)，獲取了整流罩再入過程動態(tài)特征、彈道參數(shù)、姿態(tài)特性、力熱環(huán)境等數(shù)據(jù)信息，為方案的不斷優(yōu)化積累經(jīng)驗(yàn)，但是其中有一項(xiàng)難題，成為整個(gè)項(xiàng)目推進(jìn)的“攔路虎”，即整流罩再入大氣層過程結(jié)構(gòu)解體難題。

重大難題：如何避免整流罩再入大氣層過程中結(jié)構(gòu)解體？

難點(diǎn)在于：高動態(tài)分析難、流固耦合機(jī)理難、結(jié)構(gòu)改造難。

解決方法則是，與高校、研究中心聯(lián)合開展流固耦合作用機(jī)理研究；對可能的破壞位置，實(shí)施全覆蓋“定制版”結(jié)構(gòu)加強(qiáng)；創(chuàng)新性提出高空開傘方案，與508所強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，在整流罩解體之前打開減速傘，依靠減速傘的減速和穩(wěn)定作用，避免結(jié)構(gòu)破壞。

在長二丙遙四十九火箭飛行搭載試驗(yàn)中，研制團(tuán)隊(duì)采用了全新的整流罩結(jié)構(gòu)加強(qiáng)方案、創(chuàng)新的高空開傘方案和改進(jìn)的“歸燕三號”電氣系統(tǒng)，攻破了該項(xiàng)難題，首次實(shí)現(xiàn)我國運(yùn)載火箭整流罩帶傘降落。

作為航天大國，中國的火箭設(shè)計(jì)師們一直在努力減小火箭發(fā)射對落區(qū)人民生產(chǎn)、生活的影響。目前，火箭院已經(jīng)在基于柵格舵的一子級落區(qū)控制技術(shù)和基于降落傘的助推器落區(qū)控制技術(shù)上取得了卓越成就，結(jié)合整流罩落區(qū)控制技術(shù)，形成了對于運(yùn)載火箭分離體落區(qū)控制的一整套解決方案。

預(yù)計(jì)明年，長二丙火箭研制團(tuán)隊(duì)還將根據(jù)發(fā)射任務(wù)，繼續(xù)搭載驗(yàn)證整流罩落區(qū)控制技術(shù)，開展配置減速傘和翼傘的全系統(tǒng)飛行試驗(yàn)，真正實(shí)現(xiàn)整流罩落點(diǎn)精確控制，從根本上解決“落區(qū)之殤”。