今年3月9日,我国用长征三号乙运载火箭成功发射第54颗北斗导航卫星。而在此次任务中,火箭助推器首次验证了基于降落伞的落区控制技术。昨天(2日),研制人员最新披露了助推器在空中开伞和精准落地的珍贵画面。

  当长征三号乙运载火箭将北斗卫星送入太空后,包括助推器在内的火箭残骸就会坠落地面。一般情况下,这种坠落是不受控的,会对落区周边居民的安全造成影响,这也是火箭发射任务中的一个难题。

  而在此次任务中,研制人员给火箭的一个助推器安装了多个降落伞,在坠落过程中先后展开,成功控制了助推器坠落时的姿态和方向。

中国首次实现火箭残骸伞降控制精准回收

  航天科技集团一院伞控系统总体设计师 张普卓:我们助推的落区范围大概是30(千米)乘90(千米),是2700平方千米。我们通过翼伞来控制它,落到指定的点,所以这个面积会大幅缩减。

  此次试验验证了伞降控制系统整体方案的可行性,也为后续进一步迭代改进打下了基础。研制人员介绍,今年还将有一到两次的搭载试验。同时,还将使用更大面积的翼伞,来进一步加强对落点的精度控制。

  历时十年突破技术难关

  事实上,从提出方案到这次成功实现此次试验验证,已经跨越了10多年时间。那么,伞降控制究竟难在哪?此次试验又实现了怎样的突破呢?

  在过去十多年里,尽管已经进行过无数次的分系统验证,包括地面试验和火箭发射中的搭载试验。但此次的全系统验证仍然面临巨大的难关。

  航天科技集团一院伞控系统总体设计师 张普卓:难点是伞怎么打开。一个助推器大概有4吨的重量,它分离的时候速度大概是2000多米每秒,它的姿态是不受控的,所以在这种情况下怎么把伞打开,并且打开之后使伞不受破坏,也是比较难的一个地方。

  要想解决这个问题,就需要找到一个准确的开伞时机,让助推器的角度、速度和姿态等指标都能满足开伞的要求。为了能够准确地抓住这个时机,研制人员在助推器上安装了一套测量装置,能够实时监测到助推器的位置和姿态。不仅如此,这套装置还基于北斗系统,实现在复杂野外山林地区的精准的定位跟踪,帮助研制人员在残骸坠落后迅速找到落点位置。

  航天科技集团一院伞控系统总体设计师 张普卓:五分钟,就精确知道它的落点位置,相当于它整个再入过程,我们是全程跟踪可控的。