火箭垂直回收，什么“姿势”最正确

SpaceX告诉你：

火箭垂直回收，什么"姿势"最正确

凸优化制导算法被多次用在美国Masten公司的Xombie小火箭上进行测试，使其具备了垂直着陆能力。图片来自网络

今日视点

5月4日，美国太空探索技术公司(SpaceX)发射"猎鹰9"号运载火箭执行其第17次国际空间站补给任务，此次发射仍上演了SpaceX的拿手绝活--一级火箭垂直回收。近日，我国民营火箭企业翎客航天连续两次完成火箭"低空发射及回收试验"，并宣称这均是火箭垂直回收环节的最后一步。

火箭垂直回收有哪些奥秘？看起来简单的"先上天再落地"试验，难道真是通向火箭回收之路的"敲门砖"？

收火箭，过程复杂挑战多

谈到火箭回收，谁能比SpaceX更有发言权？但自从它开始研究火箭回收技术以来，一直将其视为关乎公司竞争力的核心机密，从不申请专利，也不发表任何技术性论文。2016年，SpaceX火箭着陆技术主管拉斯？布莱克默"破天荒"地发表一篇题为《太空火箭自主精确着陆》的综述性文章，才初步揭开了该公司火箭回收技术神秘面纱的一角。

布莱克默总结了火箭回收面临的四大挑战：首先是环境极端复杂，火箭从高空返回速度快，大气阻力和气动加热明显；其次是任务容错率低，返回必须一次成功，几乎没有二次尝试的机会；第三是着陆困难，需要设计可折叠着陆缓冲装置等复杂的辅助机构；最后是要克服风力等扰动精确到达回收场地。

火箭回收过程也比较复杂。一级火箭分离后，由于惯性会继续上升，到达一定高度时姿态控制系统使一级火箭倒转，重启发动机反推使其进入返回轨道；进入大气层后，一级火箭上安装的4个钛合金格栅将展开，以控制其飞行姿态，使其飞向着陆点；当接近着陆点一定距离时，发动机再次重启，着陆缓冲装置展开，进入末端着陆段。