當(dāng)長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭將北斗衛(wèi)星送入太空后，包括助推器在內(nèi)的火箭殘骸就會(huì)墜落地面。一般情況下，這種墜落是不受控的，會(huì)對(duì)落區(qū)周邊居民的安全造成影響，這也是火箭發(fā)射任務(wù)中的一個(gè)難題。
而在此次任務(wù)中，研制人員給火箭的一個(gè)助推器安裝了多個(gè)降落傘，在墜落過(guò)程中先后展開，成功控制了助推器墜落時(shí)的姿態(tài)和方向。
航天科技集團(tuán)一院傘控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)師 張普卓：我們助推的落區(qū)范圍大概是30（千米）乘90（千米），是2700平方千米。我們通過(guò)翼傘來(lái)控制它，落到指定的點(diǎn)，所以這個(gè)面積會(huì)大幅縮減。
此次試驗(yàn)驗(yàn)證了傘降控制系統(tǒng)整體方案的可行性，也為后續(xù)進(jìn)一步迭代改進(jìn)打下了基礎(chǔ)。研制人員介紹，今年還將有一到兩次的搭載試驗(yàn)。同時(shí)，還將使用更大面積的翼傘，來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)落點(diǎn)的精度控制。
歷時(shí)十年突破技術(shù)難關(guān)
事實(shí)上，從提出方案到這次成功實(shí)現(xiàn)此次試驗(yàn)驗(yàn)證，已經(jīng)跨越了10多年時(shí)間。那么，傘降控制究竟難在哪？此次試驗(yàn)又實(shí)現(xiàn)了怎樣的突破呢？
在過(guò)去十多年里，盡管已經(jīng)進(jìn)行過(guò)無(wú)數(shù)次的分系統(tǒng)驗(yàn)證，包括地面試驗(yàn)和火箭發(fā)射中的搭載試驗(yàn)。但此次的全系統(tǒng)驗(yàn)證仍然面臨巨大的難關(guān)。
航天科技集團(tuán)一院傘控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)師 張普卓：難點(diǎn)是傘怎么打開。一個(gè)助推器大概有4噸的重量，它分離的時(shí)候速度大概是2000多米每秒，它的姿態(tài)是不受控的，所以在這種情況下怎么把傘打開，并且打開之后使傘不受破壞，也是比較難的一個(gè)地方。
要想解決這個(gè)問(wèn)題，就需要找到一個(gè)準(zhǔn)確的開傘時(shí)機(jī)，讓助推器的角度、速度和姿態(tài)等指標(biāo)都能滿足開傘的要求。為了能夠準(zhǔn)確地抓住這個(gè)時(shí)機(jī)，研制人員在助推器上安裝了一套測(cè)量裝置，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)到助推器的位置和姿態(tài)。不僅如此，這套裝置還基于北斗系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜野外山林地區(qū)的精準(zhǔn)的定位跟蹤，幫助研制人員在殘骸墜落后迅速找到落點(diǎn)位置。
航天科技集團(tuán)一院傘控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)師 張普卓：五分鐘，就精確知道它的落點(diǎn)位置，相當(dāng)于它整個(gè)再入過(guò)程，我們是全程跟蹤可控的。
這也是我國(guó)首次在火箭發(fā)射任務(wù)中實(shí)現(xiàn)殘骸信息的實(shí)時(shí)接收、處理和顯示。根據(jù)定位到的落點(diǎn)位置，研制人員在25分鐘之內(nèi)就找到了火箭殘骸。而此前完成這項(xiàng)工作短則需要幾小時(shí)，長(zhǎng)則需要數(shù)月。
為什么選擇長(zhǎng)三乙？
此次試驗(yàn)選擇搭載在長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭上也是經(jīng)過(guò)精心考量的。未來(lái)技術(shù)成熟后，將為這型我國(guó)目前發(fā)射頻率最高的火箭帶來(lái)更大的提升空間。
此前，由于長(zhǎng)三乙火箭殘骸的落區(qū)范圍達(dá)到了近三千公里，在每一次發(fā)射之前，都需要組織疏散當(dāng)?shù)厝罕姡瑢?duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)和民生都造成了一定影響。同時(shí)，為了避開人群密集的地區(qū)，火箭還需要調(diào)整飛行軌跡，這就會(huì)犧牲掉一定的運(yùn)載能力。
航天科技集團(tuán)一院傘控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)師 張普卓：長(zhǎng)三乙火箭現(xiàn)在是需求最為迫切的一發(fā)火箭，因?yàn)樗磕甑娜蝿?wù)量是我國(guó)現(xiàn)在最大的。所以我們選擇長(zhǎng)三乙來(lái)作為一個(gè)研究目標(biāo)，希望能盡早解決長(zhǎng)三乙火箭飛行的一個(gè)落區(qū)安全問(wèn)題。
通過(guò)照片可以看到，此次試驗(yàn)回收的助推器除了尾噴管部分由于落在石頭上發(fā)生了二次碰撞，有一定的破損外，其他部分都很完整，儲(chǔ)箱內(nèi)剩余的推進(jìn)劑也沒有泄漏，而這也是此次試驗(yàn)需要驗(yàn)證的一項(xiàng)指標(biāo)。
航天科技集團(tuán)一院傘控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)師 張普卓：現(xiàn)在我們的火箭分離之后，它有剩余的一部分推進(jìn)劑，這部分推進(jìn)劑如果是硬著陸的話，會(huì)發(fā)生爆炸或者泄漏，這會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)赜幸欢ǖ挠绊懀浿懢涂梢詫?shí)現(xiàn)推進(jìn)器掉落之后是完整的，助推劑都在箱體內(nèi)不受破壞。
后續(xù)，團(tuán)隊(duì)將在前期搭載試驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化方案，不斷提升產(chǎn)品的可靠性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的批量化、低成本生產(chǎn)，進(jìn)而大幅提高火箭殘骸的落區(qū)安全性。
