澎湃：长四乙验证栅格舵技术 中国可重复用火箭迈成功一步(2)

　　其实，项目论证初期远不止这些个准备工作，早在研制团队成立之初，便按各个专业形成小组，分头并行去外单位进行调研，并定期组织碰头会，分享近期调研成果，凝练成初步的方案，因方案合理、路线可行在2016年得到了院自主研发课题的支持。经过1年多的深化论证，在2017年研制出了第一个栅格舵测量系统模块，并于6月15日搭载长征四号乙火箭进行了飞行试验论证，收集到一系列一子级飞行参数，为后续结构设计、测量系统设计、控制系统设计等提供有力的参数支持。

　　2019年7月26日11时57分，长征二号丙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射，我国首次完成了基于栅格舵的火箭残骸落区安全控制技术试验，成为继美国之后第二个掌握此项技术的国家。图为栅格舵视频截图。

　　四大关键技术的突破将落区范围缩小85%

　　栅格舵研制团队在项目研制过程中突破了基于栅格舵的一子级气动特性研究、精确返回控制技术、热防护技术和低成本独立高集成度的电气综合系统四项关键技术。

　　栅格舵主要是在一子级再入返回段中发挥作用，需要完成解锁-展开-控制指令转动等一系列复杂动作，在面对如何可靠实现这些复杂功能时，时任运载火箭总体室主任的吴佳林提出了一个好的解决方法：“虽然栅格舵所面临的内外部环境和卫星天线、太阳帆板不同，但其展开机构的设计原理上是一致的，我们可以借鉴。”但运载总体室的设计师并不清楚如何实现这项技术，吴佳林立刻和结构机构研究室主任协调人员加入栅格舵展开机构的研制，无源类展开机构设计师宋佳就是在这时加入了研制团队，通过对外部环境差别的研究，为栅格舵量身定制了一款展开锁定机构，实现了驱动栅格舵展开并可靠锁定，顺利通过了常温/高低温展开试验、振动试验、静力试验等严酷的环境试验考核，达到了预期目标，为后续多次飞行试验的栅格舵展开成功奠定坚实的基础。

　　栅格舵另一大技术难点是热防护技术，在一子级返回飞行的过程中，由于速度高达2300m/s，导致栅格舵需承受上千度的高温和数吨的冲击力，若防热措施不到位，将导致栅格舵在高温下损毁。由于栅格舵团队对自身产品的高标准、严要求，瞄着标配化方向发展，轻量化、减少运载能力的损失是很重要的一点。为此，选用何种防热材料、设置多厚的涂层厚度才能在保证耐高温和轻量化之间取得最优。机械总体设计师李瑞鸿为此绞尽脑汁，通过调研多家材料生产单位，试用多种涂层厚度，排列组合下来也有近十几次的防热试验。进行防热试验的场所异常闷热，李瑞鸿时感胸口堵塞，却坚持每一次都到现场检查和协调，陪着做完每一次试验。皇天不负有心人，多次试验后总算攻克了舵面前缘热防护技术，保证了栅格舵系统成功抵御外界复杂环境的影响，圆满完成试验任务。