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法国人和中国人吵起来了!火箭回收:中国为什么要三种路线全上?

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中国网系回收成功后成了全球社交媒体最热门的话题之一,一位法国航天爱好者在X上发了个中国网系回收着陆或系留在船舶上运输的视频,从视频来看非常中性,结果在留言区被中国网友一顿输出,指责他就是马斯克的疯狂粉丝,完全没法接受一种比SpaceX更优秀回收技术!



说到底还是中美火箭两种回收技术之间的分歧导致的,SpaceX的可展开支腿以及发射架回收方式的技术是非常优秀的,也是至今成功次数最多的回收方法之一,但本身的火箭在轻量化上没有网系回收优秀,为了这个2吨的支架到底值不值得搞一艘两三万吨的专用回收船舶?

中国网系回收成功:法国人和中国人吵起来了

我们看了整个吵架过程,发现这位法国朋友实在有点冤枉,他发布的是一个“中国网系回收着陆或系留在船舶上运输时晃动的加速视频”,原本是准备说明下在视频末尾已经将回收后的火箭已经固定,结果被留言区的几个中国网友一顿输出,实在有点冤枉!



这位法国网友的文字说明是这样的:尽管这段视频会让人产生相反的印象,指的是火箭晃动非常厉害,但他表示“中国回收系统在助推器捕获后立即提供了无可否认的稳定性优势”,这个评价是非常正面的,就是表示即使在如此严重的晃动之下也不会倾覆!

他还指出了“可展开支腿着陆”方式的的缺点,如果猎鹰九或者新格伦在这种海况情况下着陆,驳船起伏可能会很大,一级火箭倾覆的概率非常高。但是中国的这种“网系回收”系统在捕获后可以立刻稳住一级火箭:

  1. 一旦钩爪嵌入拉紧的缆绳系统中,液压阻尼器就会吸收残余的动能。
  2. 与此同时,定位在门架四个角落的激光雷达传感器能够跟踪并控制上部缆绳的张力。
  3. 下部固定缆绳随后会自动锁定结构,以限制风和浪涛引起的运动。
  4. 最后自动化夹紧平台接管运输任务。

这位法国网友的说明肯定了网系回收的优点,并且非常专业的分析了着陆一级固定过程中钢缆的动作以及如何吸收动能,在最后他还表示这种方式非常优秀,但唯一的缺点是需要为每个助推器配备一艘专用回收船。这对于同时或连续回收任务构成了数量显示,比如Falcon Heavy(重型猎鹰)三个助推器同时返回的情况就需要有三艘船。



结果在这个帖子的留言区两位网友直接开骂了,第一位是ID为nmlgbdx@nmlgbdx还是理性分析,应该是一位中国人,因为他的历史帖子中文用得非常熟练,并且还能用非常熟练各种梗,是中国人无疑,他指出了这个视频的问题:

视频时长为22秒,但视频内容的时码为2分20秒,这意味着视频被加速了近4倍。

这个意思就是说视频快进了,导致原本晃动频率很低的视频看起拉力像是快要倾翻了一样,所以这个视频带给大家的信息不是中国网系回收的稳定性,反而表现很差劲的感觉!这也难怪,因为一个2分20秒慢慢晃动的视频就像钟摆一样能催眠,所以加速播放很正常,但如果不看原文的话确实很容误会,因为这位法国大神发的帖子是法语!



X上已经有翻译服务,只要设置好喜好语言就能自动翻译成你能看懂的语言,但也不排除很多朋友没有设置好,默认的依然是英语,不擅长英语却翻译成了英语,结果看得一头雾水,这也比较正常。或者这样就是误会的源头,比较有趣的是另一位ID为crx@s300felix的留言就算是开骂了:

太搞笑了,马斯克的狂热粉丝试图找出任何看起来不好的东西。 这似乎不是什么问题,显然是加速了。

从ID看很像是中国人,但其发言都为流利英文,并且还能非常熟练的使用俚语!另外在他发言过的帖子中经常将中国作为第三方出现,所以实在看不出是哪国人,可能是美西方国家,但他的立场看起来是支持中国的,并且很看不惯马斯克以及他的粉丝!



这俩货算是骂错了,因为这位法国大神并没有贬低中国“网系回收”的意思,并且在留言中一直都与这两位解释说明他为什么要这么做,并且也承认了自己这么做确实有可能会导致大家误会,但是已经没用了,因为更冤枉的还在后头呢!

因为有部分不明真相或者是别有用心的国内网友直接搬走了这个骂吵起来的过程,称“正在拿这个视频疯狂抹黑中国网系回收”,真是够冤枉的,真是一失足千古恨呢!不过有国内主播在介绍解释这个晃动时提出了一个新的概念,认为火箭的晃动有助于阻尼船舶摇晃,就像高楼顶部的大楼晃动阻尼设计一样,那么事情真的是这样吗?

从理论上来看挂的火箭助推器作为大质量摆体,其摆动可与回收船的摇晃产生动力学耦合,类似调谐质量阻尼器,在特定频率下能吸收部分船舶滚动能量,减轻晃动。但是各位必须要了解,据公开资料,网系回收后液压阻尼器将主要吸收火箭残余动能并快速稳定助推器!



并且下部缆绳很快会锁定防止风浪引起额外运动,同时船舶稳定主要依赖高精度动力定位系统,并不是依赖火箭摆动阻尼稳定;钟摆阻尼在船舶稳摇技术中确实有应用(比如减摇摆),但是火箭没有专门适配设计过的钟摆效应的减摇阻尼效果并不好,所以这个没必要生搬硬扯,没必要自己添油加醋,要不然会贻笑大方!

为了2吨重量造一艘两三万吨的回收船有必要吗?

中法网友吵架尽管是一场误会,但主要的问题焦点在于中美两种回收方式到底哪种最优秀的争议,目前主流就三种火箭回收技术,第一种是猎鹰九号那种可展开支腿着陆方式,至今已经成功回收610多次,是三种方式中最成熟、回收次数最多的方式,重型猎鹰和蓝色起源的新格伦火箭用的也是这种方式。



第二种是是通过机械臂直接在发射塔上捕获,星舰回收就是这种方式,被大家戏称为用筷子夹住。这种方式的回收结构就是发射塔架,利用塔架发射的“护臂”作为支撑,在一级火箭返回发射台时张开“护臂”“抱住”火箭。测试4次,成功3次,另外1次没成功是因为火箭没有返回。



第三种就是中国独创的“网系回收”方式,一级火箭以稳定的姿态返回“领航者” 号船上的巨型回收桁架内(也可以在陆地返回),然后是回收钢缆迅速定位后,火箭熄火挂钩抓住四条钢缆,柔性钢缆经受住了数十吨重的箭体冲击。到目前为止也只是回收成功一次,因为至今也只实施了一次。

通过机械臂直接在发射塔上捕获应该是最差选项了

三种方式要选一种最优秀的确实不好选,因为各方观察的视角不一样,比如就着陆地选择而言,可展开支腿着陆方式是最优秀的,因为这种方式不需要什么特殊场地,只要一块空地即可,地面建设成本是最低的,代价就是会有点损失,比如2019年那次回收时已经成功着陆,结果因为风浪太大倾翻了,不过就正式回收来看,610次也就损毁15次,事故率只有2.5%!



通过机械臂直接在发射塔上捕获相对风险比较大,如果控制失误撞上发射塔架的话那连发射场都被摧毁了;不过如果从着陆后“加满油”立刻出发的话肯定是这种方式最合适,不过这是最理想的情况,而实际上需要返场检修,最短时间是51天!所以从目前的情况看,万一失败的代价很大,但返回发射塔带来的收益却不明显,所以这种回收方式应该是最差的。

中国独创的“网系回收”方式优势是只要进入64x64米的范围,剩下的回收船舶兜底,只要在允许的海况下,风浪再大都能保证回收成功!第二个优点只需要几个挂架,传闻是舰载机着陆航母的拦阻钩跨界应用了,拦阻索也跨界了,在火箭上只需要增加几条挂钩,基本没增加几公斤重量。猎鹰九号这种回收方式的四个支撑架超过2吨,如果火箭更大,那么着陆腿的重量也会更大。



“网系回收”的优势是在排除火箭测控问题的情况下,因为地面或者海面问题情况导致失败的情况大幅降低,也能增加火箭载荷至少2吨,如果像长征十号乙这种级别的火箭至少能减重3吨+,按每千克6000美元的单架计算,每次能多增加1800万美元的载荷价值!同时回收火箭成功率增加也能减少失误导致的火箭全损,火箭这种娇贵的飞行器,一旦倾覆基本就全损了。

每次都能增加将近2000万美元的收益,这是非常具有优势的!当然大家也知道了,网系回收的缺点就是得造一艘专用船,如果是多枚一子级并联的话还需要建造多艘,还要保证检修维护等情况,至少要4~5艘,这的确也是个不小的成本,所以就三种方式来看,猎鹰九这种方式最简单,“网系回收”机构有点复杂,但是可靠性会提高很多,成功率大幅度提升。



我们也不是只有“网系回收”一条路子,猎鹰九号的可展开支腿回收方式也在展开,目前已经成为国内民营航天正在突破的主流路线,朱雀三号、星云一号采用了这种方式。另外发射塔机械臂空中捕获也在尝试,国内宇石空间完成百吨级捕获臂全尺寸地面验证,对标星舰筷子方案。大国就是全都上,指不定未来三种都能用上!

中国为什么要这么做?答案很简单:中国需要最大战略容错空间

很多朋友都认为中国在“网系回收”中搞的都是脱裤子放屁,有点多此一举的感觉,毕竟马斯克的“可展开支腿”回收的失败率也只有2.5%,造几艘船的成本可能已经超出了这个带来的收益,所以认为中国这种小题大做不值当!



这个考虑挺有道理, 很多西方经济学家、产业分析师评判中国产业布局时,总是喜欢用单一市场化效率标尺,觉得我们多条技术路线同步投入、国企民企双线攻关是资源浪费。但他们忽略了大国竞争下,产业体系第一要务不是短期效率,而是战略容错空间。

什么是战略容错空间?就是我们不会把某项技术押在一条单一的技术路线上。欧美各国的产业高度细分、专业化切割,一个行业只保留一套主流技术方案,一旦这条路线失败、原材料断供,整个产业直接停滞,没有任何备选兜底方案。 中国走的则是完全不复旦大学中国研究院特邀研究员同的路线,依托全球唯一全覆盖的完整工业门类,对一个目标同时铺开多条研发路径,国家队院所主攻一条主线,民营制造企业自发走差异化替代路线。即使主线攻关进度缓慢、甚至原定路线最终没有完全商业化落地,但在研发过程中沉淀的材料、工艺、精密设备、特种加工能力,并不会全部作废,而是自动流入其他行业,形成跨领域的技术跨界应用。

只要我们铺开足够多的工业赛道,只要其中任意一条路线跑出成熟技术,这套成果就能横向复用给航空、舰船、新能源、军工装备、高端装备所有领域。不是每条路都必须走到终点才算胜利,只要走出一条可行路子,沿途产生的所有工业技术积累,都是整个国家产业体系的战略储备。这就是完整工业体系独有的容错红利。



以上部分引用了复旦大学中国研究院特邀研究员汪涛《完整工业体系才是最大战略容错空间》文章中的部分内容!非常深刻的诠释了为什么“成年人不加选择,什么都要”!其实西方国家也是明白这个道理的,只是极致化的商业化已经从长远规划走向了短期利益,美国制造就是这样衰落的,因为金融来钱更快,留下来的都是利润高的高科技领域,苦哈哈的重工业没人干了!

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