首次应用！这个神器让金牌火箭“指哪落哪” (2)

因此，实现精准落区控制，保证落区环境安全是航天事业在快速发展过程中必须亟待解决的问题。

本次长征二号丁火箭首次应用栅格舵控制系统，完美解锁“指哪落哪”的新技能，成功实现了一子级落区范围缩小80%以上的目标。

栅格舵到底是什么“神器”？

孙公明/摄 图片来源：国家航天科工局

简单来说，栅格舵是一种火箭飞行姿态控制装置，设计师称之为火箭一子级的“小翅膀”。

举例来说，小鸟或飞机的滑翔是借助风与翅膀在一定角度下产生的推力来实现的，这个推力可以控制小鸟或飞机的行进方向。火箭的栅格舵也正是利用这样一种气动特性原理，通过风作用在舵面上所产生的不同大小、不同方向的推力，导引一子级朝落区目标点机动飞行。其中，栅格舵的舵面大小、栅格数量和厚度等因素都将影响其气动特性，这就需要设计师精心设计、选材和试验，确保火箭残骸能够准确落在设定区域。

更轻巧更可靠硬核技术打造“智慧翅膀”

据八院805所设计师介绍，此次安装的栅格舵控制系统主要是在一子级再入返回段中发挥关键作用。

可折展、精准转动的结构系统是栅格舵实现姿态控制的重要因素。在火箭的最初上升段，4只栅格舵都呈折叠状态紧贴箭体，避免对卫星发射任务造成的影响；而当一子级完成使命坠入大气层时，栅格舵正式开始工作，通过“解锁-展开-控制指令转动”等一系列复杂动作，对一子级进行飞行引导。

摄影：孙公明 图片来源：国家航天科工局

值得一提的是，结构系统还兼具耐热、轻质、坚固的优异性能，舵面能承受上千度高温和数吨载荷，重量却仅为同类产品的1/3，对“斤斤计较”的运载火箭来说，有效减少了宝贵运载能力的损失。

电气系统是栅格舵控制的“大脑”，它通过发送指令“指挥”舵面进行不同角度的偏转，导引一子级箭体向目标点飞行,同时将飞行信息下传至地面，实现落区预报的功能。设计团队从研发之初就选用综合电子技术，摒弃传统繁杂的电气系统设计思路，减少电气单机设备数量，使得测量、导航控制、遥测等功能整合到一个不到20厘米的小盒子中，系统结构简洁、可靠性更高。

本次长二丁栅格舵控制系统还新增排放子系统，通过氧化剂在空中排放的方式，有效降低一子级在空中解体的概率，保障落区安全性；新增分离体测量装备，采用两种定位方式进行实时落点预测，为残骸搜寻提供更加准确的位置信息。

据悉，栅格舵控制系统的成功应用将为我国后续垂直起降重复使用运载火箭的研制打下坚实的基础。