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11月3日，在太原衛星發射中心，長征四號乙運載火箭帶著4顆衛星升空。另一邊，在約600公里外的湖北十堰市鄖西縣，柵格舵系統負責人陳雪巍正在不住仰頭張望、掃視天空。
終於，在發射6、7分鐘後，一個小點出現在他的視野中，越來越大，越來越清晰，它就是完成任務的長四乙火箭一子級。最終，這個長達27米、直徑3.35米的大傢伙落在了距離陳雪巍只有幾公里的石頭山上。這一刻，他並沒有心驚膽戰，而是心花怒放。
網友拍攝的長四乙火箭一子級飛行畫面
綠色航天
一子級落區範圍縮小85%
近年來，隨著我國經濟社會的發展，原有人煙稀少的內陸落區逐步發展成人口稠密區域，再加上我國航天發射任務趨於高密度發展的態勢，使得落區環境安全成為大眾關注的焦點。
以往運載火箭一子級殘骸落區範圍高達1900平方公里，每次發射需要動用大量的人力、物力和財力確保落區群眾的生命安全、生活安全和財產安全。在國外，火箭回收技術早已進入嘗試階段，有些國家已經取得過成功。在我國，精準控制落區也一直是航天人思索研究的課題。隨著技術的發展和成熟，一子級柵格舵落區控制系統被提上日程。
長四乙火箭整裝待發
按照長四乙總設計師助理金益輝的描述：“之所以叫‘柵格舵’，是因為從外表看就像給火箭安裝了4只小翅膀，而這翅膀並不同於普通的平面翼，它是鏤空的、呈柵格狀，讓火箭看起來更像個大羽毛球。使用柵格舵系統，給無控的一子級裝上‘翅膀’，這樣可以讓它不僅知道自己該往哪飛，而且還能飛到指定地點去。”
此次發射中採用的柵格舵是一種高效的新型氣動穩定和控制舵面，它具有很好的升力特性，緊貼箭體摺疊安裝，使用時再展開，而不影響主任務飛行。柵格舵系統飛行試驗的成功將大幅改善落區環境安全，為後續重複使用運載火箭的研製奠定堅實的技術基礎。
目前來看，該系統可以使一子級落區範圍縮小85%以上，這極大地改善和緩解了落區環境的安全，避免大規模人員疏散、生命財產損失和國際糾紛，是積極履行社會責任和發展綠色航天的必然選擇，在各方面都具有重要意義。
技術創新
高標準嚴要求應對難題
怎樣完成柵格舵系統，為後續我國實現火箭一子級回收奠定堅實的工藝基礎？自主創新是唯一的出路。
柵格舵
自開展研製以來，柵格舵系統設計團隊、航天科技集團八院805所自主創新，研發出“耐熱、輕質、堅固” 可折展精準轉動的柵格舵結構系統、低成本高集成度一體化電氣系統和新模式獨立測量系統。
柵格舵電氣系統是控制柵格舵的“大腦”，它通過發送指令指揮舵面偏轉，引導一子級箭體向目標點飛行。據柵格舵系統負責人陳雪巍介紹，設計團隊從研發之初就選用綜合電子技術，摒棄傳統繁雜的電氣系統設計思路，將測量、導航控制、遙測等功能整合到一個長寬高都不到20釐米的小盒子中，大大簡化了系統規模。
美國的獵鷹9火箭是世界上首型將柵格舵用於一子級回收和再入姿態控制的運載火箭。“此次使用的工藝方法既不同於獵鷹9使用的鈦合金一次鑄造成形，又異於國內快舟、長征二號丙火箭使用的工藝方法。它創新使用了鈦合金激光焊接成形的工藝方法。”柵格舵生產團隊、航天科技集團八院800所宇航事業部柵格舵項目負責人周改超對此次的創新工藝深感自豪。
柵格舵產品的結構看似簡單，但尺寸精度要求極高，研製過程中經過大量反覆和試錯、需逐步摸索；產品從零件完工開始需經過組件裝配、激光焊接、整體加工、廠際協調，返所實施防熱等多道工序，環環相扣，缺一不可。
安裝柵格舵
在產品研製中，團隊遇到的最大一個難題就是舵面的製造。舵面是柵格舵結構系統裡的主要部件，屬薄壁焊接結構產品，零件精度要求極高。為了解決這個難題，研發中心激光焊接負責人胡佩佩及焊接團隊選用激光自熔焊工藝方法確保舵面整體質量的柵格舵研製工藝方案，有效解決了產品的工藝難題……在不斷地技術創新和精益求精中，柵格舵系統研製任務完美收官，圓滿完成了飛行試驗。
部分素材來源：航天科技集團八院、央視網
校對/林佳昕
監製/黃希
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