(来源:央视新闻 央视新闻)
今天7时35分,朱雀三号遥二运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空。起飞约137秒,火箭一二级分离,二子级继续飞行,将搭载的鸿鹄03星准确送入预定轨道;一子级按照预定飞行程序进入返回段,先后完成返回调姿、动力减速、姿态控制、落点判断和着陆减速等关键动作,最终依靠着陆支腿稳定落地。
朱雀三号成为我国首款成功入轨并实现陆地回收的运载火箭,这是我国在重复使用火箭关键技术上取得的又一重大突破。朱雀三号是如何实现陆地回收?通过扩展现实(XR)技术,揭秘其“往返天地”的技术奥秘。
着陆支腿——让火箭“落得稳”
朱雀三号是蓝箭航天自主研制的新一代重复使用火箭,主结构为不锈钢,直径4.5米,高66.1米。当装满推进剂时,重达570吨。朱雀三号用的燃料是液氧甲烷,即我们熟悉的天然气,燃烧干净不积碳。这种燃料比液氢好控制、比煤油更清洁,天生适合重复使用的“长途”路线。
“可重复使用”,意味着要飞上去也要收回来。那么,想要“落得稳”,就要先“站得稳”。
朱雀三号的发射台是一个4米多高的基座,火箭底部4个黑色的着陆支腿在距离地面大约70米时,会用10秒钟打开,让火箭稳稳地站立在大地之上。主支腿收起时,长约3米,贴合在箭体上;展开后单个支腿达到7米,四条腿可以撑起近14米的跨度。展开后,发动机喷口离地还有两米多,气流能顺畅排出,不会反冲箭体,这就是让火箭能“落得稳”的脚。
栅格舵——让火箭“落得准”
要想“落得准”,还得“懂得转身”。在箭体上有4个装置——栅格舵,这是可回收火箭必须具备的装备。
栅格舵由钛合金制造,比钢轻40%,却更坚固。上升时它折叠贴合箭体,返回时则展开、偏转,控制俯仰、滚转、偏航,同时像弓箭的箭羽一样稳定箭体。
在返回过程中,栅格舵能让火箭从“被动坠落”变成“主动滑翔”,赋予了朱雀三号横向机动的能力,节省燃料,让着陆更精准。
朱雀三号最后一脚刹车有多难?
有人问:火箭回收到底有多难?打个比方——在100公里高的高空,要把一支铅笔扔到地面的笔筒,并且要精准地进入笔筒里,还要站着不倒,难度可想而知。
朱雀三号回收要连过三关:超音速再入、高精度制导、最后一脚“刹车”。用一句话说,就是要让一栋15层的高楼在超音速飞行中,用300多秒把比子弹还快的速度硬生生降到零,轻盈落地,稳稳站住,并且保证完好无损。
如今,当朱雀三号遥二运载火箭稳稳站住,成功回收意义重大——
标志着中国航天拥有了第二型可回收运载火箭。
随着复用次数增多,它的发射成本也将逐渐降低70%。
卫星互联网组网也有了“新班车”——它未来20吨级的运力,一次能送几十颗卫星上天。
畅想未来,当回收成为常态,你会看到越来越多的中国的运载火箭从太空归来,相信那一天,不会太远。
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监制/王元 主编/米莎
编辑/秦静