●高难动作 个个惊心

摩天大楼顶抛下长竹竿，竖直落进地面窄口瓶

长十乙一子级分离时，箭体的飞行速度仍然很快。

打个对比：客机降落时，速度不过每秒200多米，而火箭一子级分离时，速度已逼近每秒两公里，更难的是还要在接下来几分钟里，完成调姿、减速、再入、制导和末端捕获等一系列动作。

要在几分钟内让一子级箭体速度减至零，以受控方式垂直落在海上回收平台的大网上，就相当于从一座摩天大楼顶端抛下一根长竹竿，让它穿过几十层楼间的横风，竖直落进地面一个飘忽不定的窄口瓶里。

为此，火箭须额外攻克大范围变推力、高精度制导和高效热防护等难题，还得从宝贵的燃料中分出一部分用在“回家”上。技术难度之大，不言而喻。

全球范围内，真正实现火箭常态化复用的屈指可数。

火箭一、二级分离后，一级随即转入返回程序。当高度降到60多公里时，多台发动机再次点火，反向推力开始给火箭“踩刹车”，这道工序叫“再入减速”。减速不足、速度太快，箭体进入稠密大气后将超出结构和防热承受能力；减速过度、刹车太猛，飞行轨迹又会偏离预定弹道，落点可能偏离回收平台。进退之间，步步惊心，几乎没有容错空间。

“再入减速，我们叫它‘鬼门关’。发动机点不着或者点不准，很可能造成回收失败。”航天科技集团一院工程师朱平平说。

完成再入减速后，发动机熄火，此时真正的考验是能否对空气气流进行有效控制。箭体以极高速度扎入稠密大气，4片栅格舵从箭体四周展开，每片舵面约有一张双人床大小，在高速气流中提供阻力和控制力，帮助箭体稳定姿态、修正偏差。

在这一阶段，箭体要承受约百千帕的峰值动压。动压越大，减速越猛，气流对结构的冲击也越强。底部防热材料还要承受高温烧蚀。约几十秒的气动减速后，箭体要在狂暴气流中稳住姿态，同时不断通过栅格舵和发动机修正箭体与回收平台之间的相对位置。

火箭一子级继续下降。当高度降到约3公里时，多台发动机再次点火，火箭进入着陆段。南海上的回收平台，已经做好一切准备，静待一子级归来。

海上回收，船在动，火箭也在动

海浪拍打着“领航者”号，平台不断发生横摇、纵摇和升沉。火箭从数千米高空垂直下降，速度、姿态、位置都在快速变化。

“在陆地上回收，目标是固定的。海上不一样，船在动，火箭也在动。”航天科技集团一院工程师郑伟说，这是“动对动”的控制。

网系回收就是在这样的动态环境中完成的。火箭降至一定高度后，箭上挂索机构启动，稳稳挂在海上平台布设的“井”字形绳索上，完成捕获回收。简单说，返回的火箭不靠着陆腿站立，而是飞进一张大网里，由网系和缓冲装置逐步吸收冲击。

这张网不是简单“张网以待”。船要找箭，箭也要找船。要在海浪扰动中完成高动态协同匹配，平台要实时提供位置、姿态和运动状态，火箭也要根据这些信息主动补偿角度偏差。

飞机降落在跑道上，前后偏几米还有调整空间，但火箭落向一张网，机会只有一次。接近平台时，火箭通过多种导航实时计算“我在哪、船在哪”。随后，它自主调整滚转姿态，把箭体摆到与网面匹配的方向，垂直下降。

承载这张网的是去年11月航天科技集团一院研制交付的首个火箭网系回收海上平台“领航者”号。平台长约144米、宽50米，吃水5.5米，满载排水量2.5万吨，具备DP2动力定位能力，可在复杂海况中保持高精度定点驻留。它与网系回收装置等产品组合，成为茫茫大海上的移动着陆场。

今年2月11日，在长征十号系列运载火箭系统低空演示验证与梦舟载人飞船系统最大动压逃逸飞行试验中，海上回收技术方案的可行性首次在真实海况下得到验证。此次长十乙火箭首飞任务，首次以海上网系捕获方式完成火箭一子级回收，验证了多项重复使用火箭关键核心技术。

“重复使用和低成本之间还不能直接画等号”

星送到站了，箭也回收了，但成功之后，火箭还不能马上被称为“可复用”，它要被运回厂房，接受拆检、测量和评估。

“火箭重复使用，支撑着更低成本、更高频次的航天发射任务趋势。对商业航天而言，这一点更加直接。”航天科技集团一院工程师姜周表示。

“不过，重复使用和低成本之间，还不能直接画等号。一辆车开了多年，如果每次大修保养的费用超过买新车，复用便失去了经济意义。火箭也是如此。”朱平平说，长十乙火箭一子级每一次回收后的检修成本、供应链稳定性、可靠性变化，都需要真实飞行数据来修正。

“火箭能不能回来，考验的是箭、船、网、控、测、保各环节能不能形成闭环。”姜周认为，这套闭环建立起来，就会推动航天领域能力提升。

（信息来源：新华社，中国航天报、中国新闻社微信公众号）

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