我國首個具備火箭網(wǎng)系回收能力的海上平臺“領航者”近日完成交付,標志著我國在可重復使用運載火箭技術(shù)領域取得重要突破。該平臺將與網(wǎng)系回收裝置協(xié)同作業(yè),構(gòu)建起我國首個海上火箭回收系統(tǒng),為未來低成本航天運輸提供關(guān)鍵支撐。
當前國際火箭回收技術(shù)呈現(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢。早期技術(shù)路線包括傘降回收、機翼水平回收以及直升機空中捕獲等方案,其中直升機捕獲技術(shù)因技術(shù)復雜度過高已逐步退出主流。目前全球主流回收模式為垂直起降技術(shù),通過柵格舵控制再入姿態(tài)、著陸支腿實現(xiàn)軟著陸,該技術(shù)對火箭箭體設計提出較高要求。
網(wǎng)系回收技術(shù)作為垂直起降的衍生方案,其工作原理類似航母阻攔索系統(tǒng)。當火箭垂直下降至預定高度時,箭體掛鉤與高空布設的"井"字形繩索陣列完成捕獲,通過地面緩沖裝置吸收動能。這種設計既保留了垂直回收的精準性,又通過箭地協(xié)同機制優(yōu)化了回收過程。
該技術(shù)體系展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。通過箭船動態(tài)協(xié)同、多重關(guān)機策略及阻尼特性匹配,系統(tǒng)捕獲成功率較傳統(tǒng)方案提升明顯。火箭入網(wǎng)時80%以上的動能被地面緩沖裝置吸收,大幅降低箭體緩沖結(jié)構(gòu)設計要求。針對落點偏差問題,系統(tǒng)可通過調(diào)整地面設備尺寸快速適應,同時降低對發(fā)動機推力調(diào)節(jié)精度的依賴。相較于傳統(tǒng)方案需要定制化支腿裝置,網(wǎng)系回收可實現(xiàn)箭體結(jié)構(gòu)簡化,并通過模塊化設計適配不同規(guī)模火箭。
作為技術(shù)載體,"領航者"平臺長144米、寬50米,滿載排水量達2.5萬噸,配備DP2級動力定位系統(tǒng)。該平臺突破多項關(guān)鍵技術(shù):在船舶運動控制方面,需精確匹配火箭著陸時的橫搖、縱搖及艏搖參數(shù);動力定位系統(tǒng)需滿足60度至90度浪向下的精度要求,遠超普通船舶180度迎浪考核標準;船體結(jié)構(gòu)設計采用四組大支座集中承載模式,配合高聳桁架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)性設計,需通過多海況載荷分析、風洞試驗等驗證手段確保安全。
該平臺創(chuàng)新采用箭地協(xié)同設計理念,通過實時交互系統(tǒng)實現(xiàn)火箭主動尋船功能。其網(wǎng)系回收裝置采用多重冗余設計,配備智能監(jiān)測系統(tǒng)可實時反饋緩沖索張力、掛鉤狀態(tài)等關(guān)鍵參數(shù)。平臺甲板布局經(jīng)過優(yōu)化,在滿足四組大支座安裝需求的同時,預留了多型號火箭回收作業(yè)空間,為未來技術(shù)升級預留了充足接口。











