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中国独创火箭网系回收方案:天外精准归航,海上柔网揽箭


  7月10日,长征十号乙运载火箭成功首飞,并完成海上回收。这次任务采用了中国独创的海上网系回收技术。

发射现场。 中新社记者 骆云飞 摄

  目前,世界上绝大多数重复使用火箭采用着陆腿回收方案。根据长十乙火箭箭体规模大的特点,以及中国地面基建能力强的优势,研制团队提出“简化箭上,箭地协同”的思路,设计了网系回收方案。

  这一方案提高了火箭结构效率,降低了发动机和箭体调控难度,为世界大规模箭体回收提供了中国方案。

  归航:为火箭装上精准“导航”

  长十乙火箭一子级在经历上升段飞行、级间分离后,开启返程之旅,向着预定落点飞行。此时,回收船已在预定海域待命。

  火箭返回过程需经历动力减速、气动减速等多个阶段,力热环境严酷。在接近网系前,火箭再次启动发动机进行减速。

  为保证火箭精准入网,研制团队为火箭装上了“导航”。火箭通过导航与定位装置,获取相对网系的位置信息,传递给箭上控制系统,控制火箭向网系中心点飞行。

  入网:箭网“双向奔赴”

  火箭到达网系上空后持续减速,网系装置通过滑车驱动绳索,对箭体进行接驳。

  箭上导航与定位装置实时获取速度和位置信息,传递给箭上控制系统,及时调整火箭姿态和速度。同时,网系回收装置实时监测火箭状态,通过地面控制系统,控制绳索运动。

  这就好比火箭和地面网系在进行一场精准的“双向奔赴”,两者协同配合,实现火箭精准入网。

  捕获:“有力大手”抓住火箭

  火箭进入网系后,箭上挂索机构提前展开。当网系绳索与火箭运动到位后,火箭挂索机构与绳索接触,箭体缓慢下降并被精准捕获。

  整个过程时间极短。瞬时承载给挂索机构带来巨大挑战。在触网、滑动与牵拉过程中,挂索机构需承受复杂载荷。它就像一双有力的大手,稳稳抓住火箭。随后,火箭在地面网系作用下,实现缓冲减速。

  稳固:给火箭系上安全带

  受海浪、海风等环境影响,火箭可能会在网系平台内晃动。捕获火箭后,回收系统还需进一步固定箭体。

  辅助稳固绳索会从四周对箭体进行初步固定;之后,自动锁紧平台移动至箭体下方,完成抱夹锁紧支撑。这就像给火箭系上了安全带,让火箭在海上也能停得稳稳当当。

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