澎湃：长四乙验证栅格舵技术 中国可重复用火箭迈成功一步

　　2019年11月3日，中国航天科技集团八院抓总研制的长征四号乙运载火箭成功发射，将卫星送入预定轨道，实施了基于栅格舵的一子级落区控制系统飞行演示验证，技术演示验证取得圆满成功，充分验证了栅格舵系统落区精准控制能力，达到了使落区范围缩小85%以上的目标，这标志着运载火箭垂直起降的第一步已成功迈出。

　　第一步总是格外艰难

　　早在2015年，八院805所运载总体室每一位设计师都收到了一封落区控制方案征集的邮件，当时作为空气动力学专业的设计师陈雪巍，立即联想到国际上一系列航天应用的创新思路，“那我们是不是可以用栅格舵来实现落区精准控制呢？”就是这样一个想法的出现，似点燃了导引线，牵引着栅格舵系统的创新研制之路。在总体室各个专业经过集中商讨后，项目团队把一份清晰的技术路线报告拿了出来，技术方案得到了型号两总和部门领导的肯定，并在总体室部门内组建一支由总体、气动、载荷、控制、结构、电气等专业组成的项目研制团队，一群有斗争精神、喜欢搞创新技术的年轻人一起做“第一个吃螃蟹的人”。

　　那么，栅格舵究竟在哪一型火箭上搭载呢？作为近地轨道主力运载火箭的长征四号乙系列火箭面对高密度发射任务，毅然承担起此项重任，长征四号系列火箭型号两总对此大力支持，并提出：“栅格舵落区精准控制是通往绿色航天的重要一步，我们要根据‘可靠性高、经济性优，不影响主任务’的工作思路有序推进。”在前期设计阶段，为搭载栅格舵系统，火箭的总体设计要进行相应的调整，型号两总召集各专业技术人员给予充分的支持。在发射场测试阶段，型号两总也积极和发射场进行协调沟通，为栅格舵安装、测试工作与现有流程并行推进创造有利的条件。

　　要搞清楚栅格舵是否真的可以用来实现落区控制，首先就要从最基本的气动特性开始研究，这是第一步，也是最重要的一步。那么，什么是气动特性，又是如何实现栅格舵落区控制的呢？就像小鸟或飞机的滑翔是借助风与翅膀在一定角度下产生的推力来实现的，这个推力可以控制小鸟或飞机的行进方向。栅格舵的舵面大小、栅格数量和厚度等都将影响栅格舵的气动特性，靠风作用在偏转的舵面上所产生的不同大小和方向的推力，来实现落区控制。

　　为验证栅格舵在箭上的气动特性，805所自筹经费建立系统仿真实验室。该实验室可以利用转台模拟火箭姿态运动，利用加载台模拟栅格舵受到的气动干扰力矩，一方面能降低项目论证成本，另一方面可以在设计前端保证产品的可靠性。在建实验室期间，姿态控制专业主任师李鑫带着徒弟奔波于各个外协单位，对接需求、敲定方案、安装测试。。。。。。由于涉及到的不同单位的外协件多，在各硬件联调阶段常出现通讯问题，李鑫为提高效率，在联调前做了分队调试计划，合理安排两两一组，尽可能减少调试总时间。最终在计划节点前完成实验室的建立，这为本次发射搭载的栅格舵系统争取到了半物理实物仿真的机会。