北京时间2026年2月11日,我国在文昌航天发射场成功组织实施长征十号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。“长十”“梦舟”携手,创下多项国内首次。
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航天发射场的选址需考虑纬度、交通、发射安全性等因素,而卫星发射窗口则是允许运载火箭发射的时间范围,其宽窄受发射地的气象选、气候条件等影响。海南文昌位于低纬度地区,自转线速度大,利于节约发射究成本。而且文昌距离港口较近,海洋运输运载量大,适宜运输大型卫星设备,同时运输成本低。再加上,临海,可最大限度减少安全隐患(面临广阔南海,便于观察)。此外,该地人口较少,有较大的发展空间,建设成本低。
注意:从气象气候条件来看,文昌航天发射场发射窗口相对较窄。这是因为文昌的纬度较低,气温高,蒸发量大,空气湿度大,强对流天气和云雾较多。其次,文昌为热带季风气候,年降水量大,雨季长;夏秋季节易受台风灾害的影响,会影响卫星的发射。此外,与其他三大发射基地(酒泉、西昌、太原)相比,文昌基地的建设较晚,基础设施不完善。
此次火箭试验,被称作“低空飞行”,但实际上它的飞行高度一点也不低,火箭一子级最大高度达到了105千米左右,其实跟正常的飞行任务基本一样。之所以叫“低空”,是因为这次没有二子级,有效载荷没有达到入轨的高度。此次低空飞行试验的成功,标志着长征十号从“静态点火”正式迈入“动态飞行”阶段,能飞、飞得稳、还能收回来,新一代载人运载火箭的核心能力得到了实战验证。
如果说低空飞行验证的是火箭的基础飞行能力,那么最大动压逃逸试验考验的则是梦舟飞船的生命保障底线。火箭上升至10千米左右高度时迎来最大动压时刻,这也是发射上升段的高风险窗口。这次最大动压逃逸试验,是针对火箭上升到最大动压点附近,出现紧急故障以后飞船逃逸救生的能力。这次试验主要有三个难点:一是火箭在上升高速飞行过程中,能够安全地逃逸分离;二是在高速飞行中,保持飞船逃逸段的稳定;三是飞行全过程中,所有的程序要严密匹配。
更值得关注的是,此次任务中,长十火箭芯一级还创新了回收模式,并开展相关模拟验证。本次试验任务采用“网系回收模式”,区别于传统着陆腿回收,考虑到首次试验的风险控制,长十火箭芯一级将在回收船旁200米的海平面预制模拟落点着陆,通过箭船信息交互驱动回收平台模拟海上回收船的捕合动作,以此评估火箭与回收系统的匹配度,这为后续实际回收积累了经验。
网系回收属于垂直起降回收的一种,独具特色。它的灵感来自于航母舰载机,飞机在着舰时,放下尾钩勾住阻拦索,稳稳降落在航母甲板上。不同的是,火箭降落是从上往下而非从后往前,需要在半空中布设阻拦索。当火箭降至一定高度时,4根“井”字形绳索主动向火箭方向移动,箭身挂钩挂在绳索上,把火箭吊挂住。
相比当前主流回收方案,网系回收对火箭的着陆指标更为友好。也就是说,这种方式对火箭着陆时速度、位置、姿态等要求没那么苛刻,就算偏差大一点,火箭也能安全回家。目前绝大多数可复用火箭采用的场坪回收模式,火箭根部外侧的四根着陆支腿,不仅增加了飞行阻力,更重要的是增加了箭体的死重。采用网系回收,则能省去着陆支腿,简化火箭结构,有效载荷大大增加,就能装更多人、货物和燃料。
注意:在场坪回收、塔架抓取回收(即“筷子夹火箭”)之后,中国有望为人类的火箭重复使用开辟出第三条道路。传统的一次性火箭发射中,昂贵的发动机、控制系统和箭体均白白浪费掉了,这使得火箭发射变成一种极不划算的“烧钱”行为。SpaceX的“猎鹰9号”火箭首创着陆支腿、场坪回收的模式,极大地降低了火箭发射成本。去年12月,我国的朱雀三号和长征十二号甲两款先后首飞,它们也均采用了同样的技术路线。
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