
洁白的火箭从椰林间腾空而起,明亮尾焰升腾;一子级精准回落在4根绳索中央,吹起阵阵浪花。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。长征十号乙成为我国首型成功实施回收的重复使用运载火箭。后续,研制团队将持续优化火箭性能,加快重复使用火箭技术的迭代升级,预计将在2026年年底前完成一子级火箭复用飞行。
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。
“重复使用火箭的飞行任务,分为上升段和返回着陆段两个阶段。这是长征十号乙首次经历全任务剖面考验。”航天科技集团一院陈牧野介绍,传统的“一次性”火箭造价不菲,若能实现一子级回收复用,成本就能大幅下降。但突破一子级返回技术并非易事,箭体穿越从海平面到轨道高度的全程空域,要经受起飞级间分离、跨声速飞行、最大动压飞行、返回再入等复杂力热环境。
火箭一二子级分离后,一子级就踏上了“返程”路。短短6分钟的返回过程,它要完成空中调头、减速刹车、精确着陆等一系列高难度、高精度动作,全程都处于复杂气流之中,每一步都是考验。
展开的栅格舵像箭体上的小翅膀,增大火箭的气动阻力,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,与稠密的大气层摩擦,会导致箭体底部温度急剧上升。”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。为了让箭体扛过这道考验,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。
在距离地面约11公里的最大动压点,箭体承受着飞行全程中最大的气动压力;力学振动环境的考验则贯穿全程,来自发动机推力脉动、级间分离冲击、再入减速等环节的复杂振动,对箭上电子设备和精密仪器的正常工作提出严峻考验。
“与前次低空飞行验证任务相比,长征十号乙任务返回段的热流密度更高、飞行剖面更完整,对防热设计和控制技术提出了更高要求。”陈牧野说。
箭体与回收船“双向奔赴”
随着我国载人月球探测工程稳步推进,长征十号系列运载火箭的研制、试验任务接连开展。2025年,长征十号系列运载火箭完成了两次系留点火试验;2026年2月11日,长征十号甲运载火箭系统低空演示验证成功实施,首次实现一子级海上回收溅落。
在前次低空飞行验证任务中,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。而这次,箭体的落点调整至“领航者”船体。回收船与箭体实时交互位置信息,协同配合实现“双向奔赴”。
当箭体下降至一定高度时,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。不过,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”,无惧风浪。
值得一提的是,我国独创的大承载高缓冲海上网系回收方案无需配备复杂的着陆腿,能减轻箭体重量,增加运载能力和效益。网系平台与箭体落点协同可以扩大捕获窗口,提高捕获、缓冲成功率。
火箭档案
长征十号乙由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制,为5米直径两级串联构型大型液体运载火箭,芯一级沿用长征十号甲运载火箭一子级状态,采用液氧煤油推进剂,芯二级采用液氧甲烷推进剂,全箭起飞推力约890吨,起飞重量约760吨,首飞箭全箭长度约63米,重复使用状态下近地轨道运载能力16吨,可满足低轨卫星互联网星座部署、大型商业卫星发射等各类任务需求,复用状态下可大幅降低发射成本,具有大运力、高性价比的优势。
来源:北京日报
北京市人民政府台湾事务办公室
华夏经纬网版权所有