火箭残骸实现精准回收，“黑科技”起了大作用，我国已掌握

上个月长征二号丙火箭又一次成功把三颗卫星送入了预定的轨道，另外还取得了一项成果，就是实现了子级火箭的精确落地，简单来说就是让火箭的残骸精确降落在预定的地点。据了解，这个黑科技又叫”栅格舵控制技术”，虽然我国运载火箭是首次运用这种技术，但是仍获得了试验的成功，因此成为世界上第二个掌握这种技术的国家。航天器的回收技术早已成熟，如今连航天助推器的残骸都能实现精准回收，真是让人刮目相看了。这种技术让运载火箭在未来重复使用成为可能，除了符合绿色环保的时代要求，也让航天发射的最后一个高危环节得到了有效的管控。

中国运载火箭近年来的发射呈现高强度、高密度的态势，光是2018年就发射了38次，平均每月3次之多。因此火箭残骸降落带来的安全问题也越来越受人们关注。按照一直以来的惯例，火箭在发射前会事先划出一个供火箭残骸降落的地区，基本都是选择一些人烟稀少的地区，降落区为长宽70*30公里的范围。然后在正式发射前要求降落区内的人员疏散到安全的地方，并派出专人监视、回收这些从天而降的残骸。由此可见，在”栅格舵控制技术”出现之前，火箭残骸降落的随机性是很大的，根本就谈不上准头。

航天器坠落击中人或建筑物的机率远高于其它的意外，据美国统计，美国人坠机身亡的机率为20万分之一，被雷劈中的机率为万分之一，而被航空器或航天器砸中的几率却高达三千之一。举个极端的例子，西伯利亚地区荒无人烟，但是俄国2011年发射的军民两用型通信卫星”子午线”在发射失败后，就发生了爆炸，漫天的碎片有一块直径50厘米的残块居然击中了该地区的一座房屋。虽然航天器降落时砸中人不是常态，但这机率还是比中奖高得多呀！

栅格翼与栅格舵是类似的东西，只是安装在火箭上的不同位置了。它们与传统的气动舵面相比，在相同的飞行速度下，飞行器的气动控制效率要高得多，另外翼/舵产生的作用力也比传统舵面大得多。栅格翼是安装在火箭的前部，角度是固定的，主要是起到稳定火箭姿态的作用，而栅格舵安装在火箭后部（如助推器、子级），能够转动，能够控制运载火箭的方向。火箭升空时翼/舵是折叠紧贴着箭体的，因此不会影响火箭的飞行，当火箭冲出了大气层，助推器、子级就会逐个与火箭脱离，并重新回到大气层内。此时这些部件内的伺服器与传动结构就会按照系统指令对栅格舵进行释放与调整，完成降落前的转向、定位等动作。

不过，栅格翼/舵并非什么高科技产品，也不是才出现的新鲜事物。早在100多年前，航空界科学家就提出过栅格翼升力系统。1893年，英国工程师菲力浦就造出了1架”奇形怪状”的栅格翼飞机，这种飞机的机翼由6米长3米高的栅格组成，就像立在一个三轮滑板上的百叶窗。这是这样重达160公斤的”飞机”，配上一台4.5千瓦的燃煤蒸汽机作为动力，在双叶螺旋桨的带动下居然能起飞。

可惜这种类似”外星”飞机的飞行物并没得到学界的重视，因此栅格翼/舵的研究一直都非常缓慢。直到上世纪70年代，苏联把这种神奇的装置安装上了R-77空空导弹，才让它得以重回人们的视线中。栅格舵技术属于国际公认的火箭回收技术，美国猎鹰9号火箭就是我们熟知的能实现重复回收的火箭，它正是采用了这种栅格舵技术。如今我国也成功掌握了这项关键技术，相信未来还将有更多的航天器按照这个思路实现重复利用。