《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者5日從中國商業(yè)航天公司“中科宇航”獲悉，近日，該公司在山東海陽進(jìn)行的一次海上垂直回收演示驗(yàn)證飛行試驗(yàn)取得圓滿成功。在今年1月至3月期間，中科宇航在山東海陽持續(xù)進(jìn)行垂直回收演示驗(yàn)證飛行試驗(yàn)，相繼開展了陸上發(fā)射回收和海上回收。中科宇航技術(shù)團(tuán)隊(duì)在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，本次試驗(yàn)所驗(yàn)證的技術(shù)主要是為近太空可回收科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、入軌火箭子級(jí)回收、太空旅游飛行器進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)積累，一旦技術(shù)成熟將在后續(xù)型號(hào)和入軌火箭的子級(jí)回收任務(wù)中得到應(yīng)用。

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，用于開展此次飛行試驗(yàn)的原理樣機(jī)總長2.1m，直徑0.5m，起飛質(zhì)量約為93kg，由2臺(tái)最大推力550N的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)提供最大1100N起飛推力，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)用于模擬可變推力液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在火箭垂直回收過程中的工作過程。

【資料圖】

此次飛行試驗(yàn)全程模擬驗(yàn)證陸上發(fā)射、海上回收的飛行過程，主要驗(yàn)證入軌火箭子級(jí)回收過程中海上著陸的過程、有海雜波環(huán)境影響下的通信和相對(duì)測(cè)量技術(shù)，對(duì)回收著陸末段的公里級(jí)飛行環(huán)境、海上著陸平臺(tái)晃動(dòng)情況下的著陸精度進(jìn)行考核。試驗(yàn)的最大飛行高度大于1000m，在飛行到最高點(diǎn)之后，懸停后調(diào)姿下降，下降段通過發(fā)動(dòng)機(jī)反推減速，使得飛行器在接近海上著陸平臺(tái)時(shí)速度能夠降低到2m/s以下，再通過緩沖支腿實(shí)現(xiàn)軟著陸，飛行全程約10分鐘，落點(diǎn)精度優(yōu)于10m。

本次試驗(yàn)在垂直返回高精度制導(dǎo)控制技術(shù)方面，完成了再入返回高精度導(dǎo)航定位技術(shù)、運(yùn)載原理樣機(jī)有動(dòng)力垂直回收在線軌跡生成制導(dǎo)技術(shù)、復(fù)雜環(huán)境的自適應(yīng)飛行控制技術(shù)、海上晃動(dòng)平臺(tái)的初始對(duì)準(zhǔn)及長時(shí)跟蹤技術(shù)、飛行全程的半實(shí)物驗(yàn)證技術(shù)的驗(yàn)證工作。

中科宇航技術(shù)總監(jiān)廉潔在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)介紹稱，陸上發(fā)射、海上回收的飛行全程，涉及到多項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)，其中主要包括海雜波環(huán)境影響下的通信和相對(duì)測(cè)量技術(shù)、回收著陸末段的飛行環(huán)境干擾抑制、海上著陸平臺(tái)晃動(dòng)情況下的著陸控制技術(shù)。

“在海上平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)定性精度下，我們采用火箭精確導(dǎo)航技術(shù)對(duì)火箭著陸進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)火箭子級(jí)和海上回收平臺(tái)兩個(gè)相對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)控制。海上運(yùn)動(dòng)平臺(tái)近似看成靜止?fàn)顟B(tài)，在浪涌作用下的晃動(dòng)和位移情況通過火箭子級(jí)的運(yùn)動(dòng)測(cè)量進(jìn)行精確補(bǔ)償，”廉潔介紹稱，中科宇航團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性的將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分技術(shù)（RTK）、激光雷達(dá)定位技術(shù)（LRP）與傳統(tǒng)火箭采用的慣性/衛(wèi)星復(fù)合導(dǎo)航方法相結(jié)合，在平面與高度方向均實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)實(shí)時(shí)、高精度的定位與測(cè)速，有效的克服了海上平臺(tái)線、角耦合運(yùn)動(dòng)對(duì)火箭回收的不良影響，在海上晃動(dòng)條件下保證火箭準(zhǔn)確、平穩(wěn)著陸。

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，本次飛行試驗(yàn)的成功將為近太空可回收科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、入軌火箭子級(jí)回收、太空旅游飛行器進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)積累，在后續(xù)型號(hào)和入軌火箭的子級(jí)回收任務(wù)中得到應(yīng)用。中科宇航創(chuàng)新中心副總經(jīng)理王英誠在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，此次試驗(yàn)取得圓滿成功后，下一步中科宇航主要需要攻克的技術(shù)難點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)大范圍高精度系統(tǒng)調(diào)節(jié)技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)大范圍變工況推力室穩(wěn)定燃燒技術(shù)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)第多次開機(jī)技術(shù)等重重復(fù)使用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。

此外，在可重復(fù)使用液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)成熟后，垂直回收還將廣泛應(yīng)用于中科宇航研制的太空旅游飛行器以及力箭三號(hào)、力箭三號(hào)重型火箭上，在未來為我國更大規(guī)模進(jìn)入太空、進(jìn)一步降低發(fā)射成本貢獻(xiàn)一份力量。

“中科宇航太空旅游的計(jì)劃是將乘客發(fā)射至100km左右的近太空軌道后，停留3~7分鐘，乘客體驗(yàn)失重感并進(jìn)行以地球?yàn)楸尘疤沼斡[，助推器應(yīng)用可重復(fù)使用技術(shù)再入下降，經(jīng)過大氣層后，利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行反推減速，最后利用支腿實(shí)現(xiàn)陸上或海上平臺(tái)軟著陸，”中科宇航飛控與軟件設(shè)計(jì)部副總經(jīng)理吳煒平向《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示，太空旅游能夠拉近太空與普通大眾的距離，滿足大眾進(jìn)入太空的夢(mèng)想，實(shí)現(xiàn)航班化運(yùn)營，對(duì)于未來太空探索和星球旅行積累寶貴經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。目前，中科宇航已經(jīng)協(xié)同各方資源，在山東省重大科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目、煙臺(tái)市重大科技創(chuàng)新揭榜制項(xiàng)目支持下，山東省海上航天裝備技術(shù)創(chuàng)新中心的大力支持下，開展了太空旅游關(guān)鍵技術(shù)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)以及相關(guān)配套的研究和探索，相信在不久的將來，太空旅游會(huì)成為一項(xiàng)新興的、貼近大眾的高科技旅游項(xiàng)目。

目前，火箭發(fā)射后海上回收技術(shù)已被美國的太空探索技術(shù)公司成熟應(yīng)用，其“獵鷹”系列火箭已經(jīng)成功進(jìn)行了一百余次海上回收，在談及中科宇航的海上回收技術(shù)與太空探索技術(shù)公司有何區(qū)別時(shí)，吳煒平表示，中科宇航的技術(shù)路線主要立足國內(nèi)軟硬件條件和工業(yè)基礎(chǔ)，突破重點(diǎn)，以點(diǎn)帶面，以火箭子級(jí)可重復(fù)使用高精度導(dǎo)航制導(dǎo)控制方法入手，利用成熟的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)作為平臺(tái)，開展火箭回收關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)和驗(yàn)證，從第一性原理出發(fā)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)的推力調(diào)節(jié)、精確定位、穩(wěn)定控制等技術(shù)難題的突破。

“相信在不久的將來，我國在可重復(fù)使用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、可重復(fù)使用箭體結(jié)構(gòu)等相關(guān)領(lǐng)域取得突破后，可重復(fù)使用液體火箭、太空旅游飛行器乃至整個(gè)航天產(chǎn)業(yè)都會(huì)有更好的發(fā)展、更大的進(jìn)步，”吳煒平稱。