张 烽，王小锭，王书廷，吴胜宝，高朝辉

(中国运载火箭研究院研究发展部，北京 100076)

0 引言

空间碎片清理已成为国际航天领域非常关注的重大课题。对于火箭而言，一子级及助推器在使用后往往采用落区控制、伞降或主动回收等方式完成回收，确保不会对大气层内资源造成危害。目前,对于入轨的火箭末级或上面级，往往采用主动的推力离轨方法，这种离轨方式尽管简单有效，但耗能大、成本较高，且不利于提升火箭的利用率。相比之下，随着空间柔性结构技术的发展，以电动力绳系、增阻帆为代表的被动离轨方式近年来逐渐受到关注。

电动力绳系离轨技术是通过飞行器释放一根千米级的导电绳系，其在地球磁场中运动时，由于切割磁力线而在绳系中产生电动势，当绳系和大气电离层中的自由电子和离子构成闭合回路时，便能在绳系中产生电流，电流和地球磁场相互作用会在绳系上产生洛仑兹力。洛仑兹力与飞行器运动方向相反，形成离轨阻力，实现快速离轨。与传统使用推进剂进行主动离轨的方式相比，电动力绳系离轨技术不需要或只需很少的推进剂消耗，可以大大减小离轨系统的质量，显著节约发射成本，具有高效率、低质量的优点。同时，相较于离轨帆技术受限于飞行器规模及轨道高度，电动力绳系离轨技术适用范围更广，更适用于火箭末级、上面级为代表的大规模飞行器。

绳系释放阶段是电动力绳系离轨过程的关键阶段，根据事件发生顺序，该过程包含两个子阶段：首先是初始弹射段，它是实现载荷分离的必要手段，弹射方向、时机等因素都将对随后的释放过程造成显著影响。……