小火箭节点一键导入
第一种是“降落伞+气囊”式回收,在火箭分离后先进行空中制动变轨进入返回地球大气层的返回轨道,紧接着在低空采用降落伞减速,最后打开气囊减小冲击力,实现软着陆。
第二种是滑翔飞行水平降落方案,箭体采用翼式飞行体,在制动变轨后,火箭像飞机一样水平降落返回地面。
目前,中国也正是沿着“降落伞+气囊”和“垂直降落”两条路走,2011年,中国运载火箭技术研究院研发中心开始设立可回收火箭项目。另外,采用子级整体垂直反推回收技术的“长征八号”火箭预计最早2020年即可首飞。
民营火箭企业翎客航天科技有限公司在山东龙口完成RLV-T5可回收火箭第二次低空发射及回收试验,飞行时间30秒,飞行高度40米,是首次自由飞行高度的两倍。回收落点精度优于30厘米,相较首次试验提高了近40%。RLV-T5可回收火箭第二次低空发射及回收试验成功。这意味着,中国民营可回收火箭试验完成“第二跳”。
对于火箭回收的技术来说,第一次试验成功只能说明在原理上走通了,但该技术的成熟性和系统的可靠性需通过若干次试验验证。“这些试验每次状态的改变和优化都是要基于大量数据分析与计算。这次试验我们主要还是考核全部系统可靠性与可重复性。”
翎客航天低空飞行回收试验“第一跳”、“第二跳”均是火箭垂直回收环节的最后一步。今年下半年,翎客航天还将在青海进行公里级火箭回收实验,但目前试验高度仅为40米,我们通过这个小火箭20米、40米、100米到1公里不断迭代,最终完成1公里的回收,这将是火箭回收技术的关键突破。”
40米高的飞行过程同样验证火箭精确高效的控制技术、可以变推力和重复使用的发动机技术。但距离真正的运载火箭一子级回收,目前还隔着多个技术坎。楚龙飞曾在接受采访时表示,运载火箭一子级不会入轨,回收难度与亚轨道火箭相当,但其高度达到百公里,速度也有4倍音速左右,远超出公里级回收试验范围,由此带来的许多技术尚待攻克或验证。
火箭一子级垂直返回过程精度控制要求高,包括一子级落点精准控制和垂直姿态控制。发动机大范围变推力调节能力强,推力调节要从60%调节到110%。推进剂管理难度大,一子级下降时推进剂失重而飘浮,解决推进剂沉底是关键小火箭节点一键导入。另外,火箭一子级着陆时要有缓冲装置,一方面要缓冲着陆、防止倾倒,另一方面还要忍受发动机喷射的高温。