不抄“筷子模式”，中國獨創(chuàng)火箭網(wǎng)系回收之路 | 新京報專欄

“網(wǎng)系回收”的最大優(yōu)勢是回收火箭更容易，而且由于是柔性回收，對火箭損耗不大，可以更多次地使用。

▲7月10日，長征十號乙運載火箭在海南商業(yè)航天發(fā)射場發(fā)射升空。圖/新華社

文|張?zhí)锟?/strong>

“為祖國驕傲，為航天自豪！”

2026年7月10日，我國長征十號乙運載火箭在海南商業(yè)航天發(fā)射場發(fā)射升空，將衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道，并歷史性地實現(xiàn)火箭可控回收后，網(wǎng)上一片沸騰。

此次發(fā)射最讓人關(guān)注的就是火箭回收方式。在發(fā)射后，火箭一二級分離，一子級垂直返回，在海上回收平臺通過網(wǎng)系捕獲方式回收。這意味著，中國首次成功實施運載火箭一子級可控回收，重復(fù)使用火箭技術(shù)有了新方式和新突破。

火箭的可回收在航天中意義極為重大，是降低發(fā)射成本的重要手段。一級火箭內(nèi)部裝載有發(fā)動機等高價值部件，成本約占火箭總成本的60%。如果能成功回收，就能降低火箭發(fā)射成本，提高航天航空的效能，并推動商業(yè)化發(fā)展。

因此，大運力、高可靠、低成本的可回收火箭是各個航天國家追求的核心技術(shù)，并且也展開了激烈的競爭。

長征十號乙運載火箭首飛成功，標(biāo)志著中國繼美國后成為全球第二個掌握大運力可回收火箭技術(shù)的國家，且是全球首個掌握運載火箭網(wǎng)系回收技術(shù)的國家。

與SpaceX“筷子夾火箭”有何區(qū)別

與馬斯克的SpaceX“筷子夾火箭”不同，中國的火箭回收技術(shù)是網(wǎng)系捕獲回收。

網(wǎng)系回收的原理在于，火箭在下降時，通過發(fā)動機反推減速與柵格舵姿態(tài)雙重控制而讓火箭垂直下降。之后，不是依靠火箭自身的著陸腿，而是直接飛入海上回收平臺張開的柔軟大網(wǎng)中，利用網(wǎng)系的阻攔與形變吸收著陸沖擊力，完成對火箭的捕獲，使其平穩(wěn)著陸。

這一技術(shù)，與航空母艦上的飛機依靠阻攔索降落原理類似。世界上的火箭回收，也因此可以分為“網(wǎng)系回收”與“筷子回收”兩大類，其基本原理既相似，也有區(qū)別。

相似處在于，二者都是在火箭一子級分離后通過發(fā)動機反推減速、柵格舵控制姿態(tài)，以受控方式再入大氣層，但在核心理念、機械結(jié)構(gòu)、著陸容錯和受力機理上卻有差異，可以概括為，“網(wǎng)系回收”是“軟著陸”，“筷子回收”是“硬著陸”。

“網(wǎng)系回收”采用的是由特種纖維與鋼索組成的“井”字形柔性網(wǎng)絡(luò)，不需要火箭精準(zhǔn)降落在某個絕對位置上，只要降落進入網(wǎng)內(nèi)，利用繩索的拉伸形變以及底部的滑輪、液壓阻尼器，火箭的動能就能被有效吸收，從而讓火箭“溫柔”地降落。

而SpaceX的“筷子回收”采用的是堅硬的機械臂，是一種特別剛性的鋼結(jié)構(gòu)。當(dāng)一級火箭下降時，兩個巨大的機械臂會閉合，讓一級火箭兩側(cè)的承重銷精準(zhǔn)地卡入機械臂的承重槽中。因此，要求火箭在降落終點實現(xiàn)精準(zhǔn)的點對點結(jié)合。

海上風(fēng)高浪急，回收船會發(fā)生不規(guī)律的晃動、起伏和傾斜，因而“網(wǎng)系回收”更能契合這一特點。回收船即便因風(fēng)浪而偏移數(shù)米，或火箭控制有偏差，只要落入大網(wǎng)范圍，柔性網(wǎng)也能憑借自身的彈性把火箭溫軟而牢靠地兜住。

因此，“網(wǎng)系回收”有較大的容錯空間，火箭落點偏差容錯最大可以達到10米。“筷子回收”方式則幾乎是硬碰硬，但陸地回收臺不會晃動，因此可以在技術(shù)上追求高精度的控制，讓火箭準(zhǔn)確落在機械臂上。

“網(wǎng)系回收”的火箭設(shè)計，可以讓火箭頂部或級間段呈現(xiàn)輕量化的“人字形掛鉤”，而且由于網(wǎng)系本身具有極強的消能緩沖能力，可以讓火箭掛鉤和局部結(jié)構(gòu)承受相對較小的瞬時沖擊載荷。

而“筷子回收”除了要求火箭與接收機械臂精準(zhǔn)地點對點，還需要材料的硬剛。火箭必須在柵格舵下方設(shè)計兩個能夠承受數(shù)百噸重量的承重銷。因為，在機械臂夾住火箭的瞬間，箭體需要承受極大的局部集中載荷。

“筷子回收”比較明顯的優(yōu)點是，可以實現(xiàn)火箭落地即復(fù)位的狀態(tài)，省去了吊裝、轉(zhuǎn)運、二次對齊的時間，讓火箭快速重復(fù)使用。在火箭被夾住后能直接放回發(fā)射臺上，在數(shù)小時內(nèi)就可以再次加注燃料和發(fā)射。

“網(wǎng)系回收”的火箭，需要吊裝、轉(zhuǎn)運、二次對齊，但最大優(yōu)勢是回收火箭更容易。而且，由于是柔性回收，對火箭的損耗不大，更合適多次使用。

“網(wǎng)系回收”的“三部曲”

“網(wǎng)系回收”體現(xiàn)了中國航天的一種創(chuàng)新思維，是一種新型箭地協(xié)同技術(shù)。

中國的“網(wǎng)系回收”系統(tǒng)，是部署在海上回收平臺“領(lǐng)航者”號回收船上，由高強度柔性阻攔索、滑輪組、液壓阻尼消能元件等組成的彈性攔截緩沖系統(tǒng)。

這個系統(tǒng)通過材料變形和阻尼器工作來讓火箭軟著陸，因此它并非像一張普通的大網(wǎng)，而是一個復(fù)雜的箭地協(xié)同動力學(xué)攔截系統(tǒng)，主要包含幾個核心要點。

一是核心組成結(jié)構(gòu)“井”字形阻攔索，由多根高強度、耐高溫特種纖維或鋼索編織而成，在回收船上方的主框架間張開，形成核心捕獲區(qū)。

二是火箭上設(shè)立掛鉤裝置，長征十號乙等火箭一子級取消了傳統(tǒng)著陸腿，改在級間段或合適位置加裝人字形掛鉤。

此外，智能阻尼緩沖系統(tǒng)是由網(wǎng)系底部連接滑輪組與液壓阻尼器構(gòu)成，目的是在捕獲火箭的瞬間通過阻尼位移吸收能量。這些結(jié)構(gòu)，形成了網(wǎng)系火箭回收的“三部曲”。

首先是索鉤掛入，火箭垂直減速下降進入回收網(wǎng)，火箭上的掛鉤精準(zhǔn)卡入“井”字形網(wǎng)中。然后啟動變形消能，捕獲網(wǎng)的繩索發(fā)生拉伸，并在滑輪組的帶動下向外拉動液壓阻尼器，通過流體阻力將火箭巨大的下落動能轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉。

最后是穩(wěn)定火箭姿態(tài)。通過柔性牽引和遞增式減速，將火箭著陸瞬間的過載平穩(wěn)控制在3G以內(nèi)，最終讓箭體安全停穩(wěn)。

“網(wǎng)系回收”與“筷子回收”各有千秋，而且中國航天也將對兩者兼收并蓄，并行采用和推進，加快實現(xiàn)運載火箭從“可回收”向“大規(guī)模復(fù)用”的實際可行轉(zhuǎn)化，單次發(fā)射成本有望大幅降低。

7月10日“網(wǎng)系回收”成功當(dāng)天，消息一出，A股商業(yè)航天板塊25只個股直接漲停。這不僅是因為中國航天在重復(fù)使用火箭技術(shù)領(lǐng)域取得了歷史性突破，更是這扎實的一步，也讓資本市場從中看到了中國商業(yè)航天的廣闊未來。

撰稿 / 張?zhí)锟保破兆骷遥?/p>

編輯 / 遲道華

校對 / 劉軍

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