整流罩高空开伞完整回收——迈出整流罩落区控制与精确回收重要一步

2021-11-11张章

航天返回与遥感 2021年5期

2021年7月19日8时19分，伴随着“长征二号丙”运载火箭的成功发射，中国运载火箭技术研究院总体设计部与北京空间机电研究所联合开展的整流罩伞降系统搭载飞行试验也取得圆满成功。在试验过程中，北京空间机电研究所研制的整流罩伞降系统在二十多千米高空成功开伞，稳定了整流罩下落姿态并发挥了减速作用，直至携带整流罩安全着陆。国内首次实现开伞完整回收运载火箭整流罩。

火箭整流罩的精确回收技术挑战大，国际上只有SpaceX公司“猎鹰九号”火箭整流罩采用喷气姿态控制与翼伞归航的技术方案，实现了整流罩海上精确回收与重复使用。面对我国火箭整流罩再入姿态不确定、气动加热与结构动载极其复杂等技术难点，研制团队创新性地提出了高空开伞稳定整流罩姿态的技术方案，大量运用仿真分析优化结构强度与再入动载，科学地开展地面物理试验，充分地验证设计。自2018年起，研制团队逐一攻克了整流罩再入气动热防护、不确定开伞姿态条件下整流罩-降落伞系统动力学仿真、开伞载荷结构动力学响应优化、射伞火箭快速开伞、减速伞高空低密度低动压开伞等技术瓶颈。经过三年艰苦卓绝的努力，终于在国内首次实现了整流罩开伞完整回收。

本次整流罩伞降系统飞行试验的圆满成功，标志着我国在整流罩高空开伞减速与完整回收技术方面取得了重大突破，为运载火箭整流罩落区控制与精确回收奠定了坚实基础，对未来全面降低运载火箭分离体落区安全风险、有效保护落区人员生命财产安全具有重要意义。该技术也可拓展应用于返回式航天器精确定点无损回收、应急救灾物资精确投放等。