打开网易新闻 查看精彩图片

陈肖/摄

8月19日7时35分,朱雀三号遥二运载火箭在东风商业航天创新试验区点火升空。约137秒后,火箭一、二级分离,二子级继续飞行,将鸿鹄03星准确送入预定轨道。随后一子级则调转方向,重新向地面飞来。完成高空调姿、动力减速、气动滑行、着陆减速等一系列动作后,一子级展开着陆支腿,稳稳落在着陆场坪上。至此,朱雀三号由此成为我国首款成功入轨并实现陆地回收的运载火箭。中国火箭接连完成海上和陆地两种回收方式的验证,标志着我国重复使用火箭技术取得重大突破。

昨天早上,航空知识杂志社摄影师陈肖就在回收现场,用他独有的镜头语言记录下了朱雀三号一子级从天而降、稳稳站住的震撼画面!

接下来,请大家不要眨眼,

和航知一起

透过陈肖老师的镜头

回顾这里程碑时刻↓↓↓

打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片

朱雀三号遥二一子级返回着陆场上空。陈肖/摄

打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片

一子级展开着陆支腿,缓缓接近地面。陈肖/摄

打开网易新闻 查看精彩图片

一子级稳稳站在着陆场坪上。陈肖/摄

从百公里高空“投箭入筒”

把火箭送上天很难,让它掉头回来,准确且平稳地落在指定地点更更更难。这个过程就像从百公里高空投下一支箭,不仅要让它准确落进地面的箭筒,还要保证它竖直站住,想想都觉得是不可能的任务。

一、二级分离后,朱雀三号一子级首先要在高空完成转身,调整到适合返回的姿态,随后再次点燃发动机,利用反向推力降低速度。进入稠密大气层后,火箭一边承受高速飞行带来的气动力和热量,一边依靠箭体上的4片栅格舵控制方向。栅格舵上升时折叠在箭体表面,返回时展开并不断偏转,作用有些像弓箭尾部的箭羽,既能稳定箭体,也能帮助火箭修正落点。

打开网易新闻 查看精彩图片

陈肖/摄

最后几公里尤其惊险,火箭必须再次启动发动机,在很短的时间内把剩余速度降下来。减速太早,可能提前耗尽推进剂,太晚又可能来不及刹住。接近地面时,4条着陆支腿迅速展开。每条主支腿收起时长约3米,展开后达到7米,4条腿可以撑起近14米的跨度,既要托住箭体,也要吸收落地瞬间产生的冲击。

上一次为啥没站住?

我们知道,这不是朱雀三号第一次尝试回收。去年年底遥一火箭返回时,再入点火、高速气动滑行、箭体姿态控制和栅格舵控制等环节均表现正常,但在距离地面约3.3公里时进行着陆点火后,发动机出现异常燃烧,最终没能完成最后的着陆。

打开网易新闻 查看精彩图片

虽然没有站住,遥一仍然带回了大量真实飞行数据。研制团队由此掌握了返回过程中的气动载荷、加热效应和控制状态,对火箭实际面对的飞行环境有了更准确的认识。

根据这些数据,遥二优化了着陆动力方案,减少着陆点火使用的发动机数量,降低系统复杂程度,提高回收阶段的可靠性。此前没有经过实飞考核的着陆支腿,也成为重点验证对象。研制团队按照火箭着陆时的重量,进行了跌落、展开、锁定和可靠性等多项地面试验。

为什么选择液氧甲烷和不锈钢?

朱雀三号高66.1米,直径4.5米,装满推进剂后重约570吨。一子级安装9台发动机,箭体采用不锈钢制造,推进剂则选择液氧甲烷。这些设计不仅考虑如何把火箭送上天,也在为回收后的再次使用做准备。

打开网易新闻 查看精彩图片

甲烷是天然气的主要成分,燃烧后不容易产生积碳和结焦,发动机内部更加干净,可以减少再次使用前的清理和维护工作。不锈钢在低温环境下仍能保持较高强度,耐热性能也比较好,原材料和焊接制造成本相对较低,更适合批量生产。这些特点对于需要反复经历加注、点火、升空和返回的火箭来说十分重要。

回收之后还得复用

火箭成功落地,并不等于已经实现重复使用。接下来,研制人员还要对返回的一子级进行全面检查,研究朱雀三号的各个部位经历一次飞行后发生了哪些变化,确定哪些部件可以继续使用,哪些需要维修或更换。只有经过检修后再次升空,才能真正完成回收复用的技术闭环。

打开网易新闻 查看精彩图片

一子级拥有火箭上大部分发动机和昂贵设备。朱雀三号一子级约占全箭成本的70%至80%,如果能够反复使用,硬件成本就可以分摊到多次发射中。一次成功着陆只是开始,让我们继续为朱雀三号加油

摄影/《航空知识》陈肖

编辑/云苓

审核/老虎、武瑾媛

战斗机主题增刊全面上市!

78

78

风上风云|云端故事

打开网易新闻 查看精彩图片