我国运载火箭首次实现可控回收

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　　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，在海上回收平台通过网系捕获方式成功回收，发射及一子级回收任务取得圆满成功。长征十号乙运载火箭成为我国首型成功实施回收的重复使用运载火箭。

　　此次任务是我国首次成功实施运载火箭一子级可控回收，同时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，将为加快提升我国进出空间能力奠定坚实基础。

　　长征十号乙运载火箭是大型液体运载火箭，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，采用5米直径两级串联构型，芯一级采用液氧煤油推进剂，芯二级采用液氧甲烷推进剂，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为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。

　　此次任务涵盖上升段和返回着陆段两个阶段，全面系统验证了重复使用运载火箭从发射到回收的完整技术链条。火箭飞行过程中，箭体需穿越从海平面到轨道高度的全程空域，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考验。同时，发动机推力脉动、级间分离冲击、跨声速气动载荷、再入减速等环节均会产生复杂的振动激励，对箭上电子设备和精密仪器的正常工作构成严峻考验。

　　面对极端环境挑战，此次首飞任务成功验证了组合构型总体优化设计、大推力箱底传力、甲烷自生增压等关键核心技术，特别是成功验证了基于隔板贮箱的推进剂管理、发动机多次启动和高空点火、复杂力热环境适应性、高精度导航控制、海上平台网系捕获回收等多项一子级重复使用关键核心技术。其中，海上平台网系捕获回收技术是国内首次工程化应用，该技术以“简化箭上，箭地协同”的设计理念，突破大型运载火箭箭地协同柔性网系回收、大尺寸海上网系回收平台设计与制造、高动态相对导航定位等关键技术，增强回收火箭着陆偏差适应性，提高故障容错率，为重复使用火箭提供了更灵活的回收方案。

　　上述技术突破，不仅标志着我国在重复使用运载火箭领域达到了新高度，更为将来火箭复用飞行奠定了坚实基础。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，预计今年年底前完成一子级火箭复用飞行。

　　值得注意的是，长征十号乙运载火箭的一子级与长征十号甲运载火箭的一子级完全相同，均采用重复使用设计。此次任务是继长征十号系列运载火箭低空演示验证飞行并在海上安全溅落后，对重复使用火箭回收技术的进一步验证。据悉，目前长征十号丙运载火箭也正在研制中。三者分工明确，将共同搭建起我国航天运输新体系。

　　作为我国新一代近地载人火箭，长征十号甲运载火箭主要承担低轨载人和载货任务，堪称长征二号F运载火箭和长征七号运载火箭的“集大成升级版”。长征十号乙运载火箭主要瞄准商业发射市场，运载能力更强，任务适应性更广。长征十号丙运载火箭则定位为主力商业火箭，将研制使用规模更大的液氧甲烷一子级，与长征十号乙运载火箭二子级液氧甲烷模块组合，运载能力更强，可以更好地满足不同商业发射任务的需求。

　　（本报记者 张晓华 朱晓帆 陈怡）

　　●新知解码

海上网系回收，独特在哪儿？

本报记者 张晓华 朱晓帆

　　全球航天领域，火箭重复使用技术有伞降、水平、垂直回收等尝试。网系回收属于垂直起降回收的一种，即当火箭降至一定高度时，箭上挂索机构启动，稳稳挂在4根“井”字形绳索上，完成捕获回收。

　　“网系回收，是中国航天为解决火箭回收复用难题开辟的独具特色的中国路径。”长征十号乙运载火箭研制团队相关负责人介绍，这是一种新型箭地协同的火箭回收模式，通过箭与船的高度协同，可提高回收过程中捕获、缓冲的成功率，让返回的火箭不靠“腿”站立，而是直接飞进一张大网里，被温柔地“抱”住。相比当前主流回收方案，网系回收对火箭的着陆指标更加友好。同时，网系回收有助于简化箭上结构，火箭无需配备复杂的着陆腿，可减轻箭体重量，增加运载能力和效益，而且对火箭落点偏差的适应能力强，可“放大”捕获窗口。

　　然而，海上回收不仅要考虑不同海况下回收船运动特性对箭体着陆缓冲及稳定的影响，还要应对盐雾、风浪等环境考验。整个过程中，海上精确定位、发动机适应性、推进剂管理、力热环境、网系装置的可靠性……每一项都极具挑战。“海上网系回收，‘船’要找‘箭’，‘箭’也要找‘船’，二者需要在动态中实现高精准的协同匹配。”该负责人表示，本次成功以海上网系捕获的方式回收火箭，验证了多项重复使用火箭关键核心技术，后续将通过不断优化，提升海上回收的适应能力。