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最近中国可重复使用火箭领域接连出现两项重大技术突破,而且两次采用的回收办法明显不同。
2026年7月10日,长征十号乙运载火箭首飞成功。一子级返回地球后,没有展开传统着陆腿,而是在海上回收平台上,通过“井”字形高强度缓冲拦阻网完成捕获。这不仅是我国首次成功实施运载火箭一级可控回收,也是全球首次实现运载火箭海上网系回收。
一个多月后的8月19日,朱雀三号遥二又在东风商业航天创新试验区升空,一子级依靠栅格舵、发动机和着陆支腿完成陆地垂直回收,成为我国首次成功实施的重复使用火箭着陆腿方式陆地回收。
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一个用海上的网接,一个自己伸腿落在陆地上。如果再把美国SpaceX的海上无人船回收、陆地返回以及星舰的发射塔“夹火箭”放进来,到底哪一种火箭回收技术更先进?
美国SpaceX猎鹰9号是全球第一款实现回收的可重复使用火箭。2015年12月,猎鹰9号首次实现轨道级火箭一级陆地垂直着陆。2016年4月,又第一次成功降落在大西洋无人回收船上。
从那以后,这两种方式一直同时存在。SpaceX表示,猎鹰9号一级究竟返回发射场附近的陆地着陆区,还是降落在海上的无人船,要根据任务所需要的性能决定。
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如果陆地回收绝对优于海上回收,SpaceX完全没有必要长期养着多艘无人回收船。反过来也一样,如果海上回收绝对更先进,陆地回收区也应该早就被淘汰了。
原因就在于火箭升空以后具有很大的水平速度,想返回发射场,相当于刚刚拼命朝一个方向飞,又要让一级火箭改变轨迹,朝原来的地方赶回来,这需要燃料。而无人船可以提前跑到火箭飞行方向的下游等,一级火箭不用进行幅度那么大的掉头,因而可以把更多性能留给主任务。
代价则是需要一整套海上体系,平台、拖轮、补给、通信、气象保障、回港运输,一个都不能少。因此,同样一枚猎鹰9号,任务载荷不同,最佳方案也可能不同。
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轻一点的任务可以让一级飞回来,性能比较吃紧,就让无人船到远处接。甚至当任务对运力要求更高时,理论上还可以选择不回收。
这已经足够说明一个问题,所谓最优回收方式,甚至在同一种火箭身上都不是固定不变的。
SpaceX为星舰的超重型助推器设计了巨型发射塔捕获系统,助推器完成发射任务返回发射场后,不依靠传统的大型着陆腿支撑,而是由发射塔两条巨大的机械臂捕获。SpaceX目前仍将返回发射场并由塔架捕获作为超重型助推器完全重复使用体系的重要组成部分。其2026年公布的星舰V3更新中,也继续围绕捕获结构优化助推器设计。
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几千吨起飞重量的巨型火箭,如果给一级安装一套能够承受着陆冲击的大型支腿,本身就需要付出非常高的结构质量。把支撑腿拿掉,就有机会减轻箭上重量。而且SpaceX星舰最终瞄准的是极高频率运行,助推器被塔架接住以后,如果可以快速检查、加注、重新堆叠,理论上会形成一套非常高效的发射系统。
但问题同样存在,火箭没有腿以后,对发射场的依赖明显增强。它不能随便找一块水泥地落下来,而必须准确返回一套专门建设的巨型捕获设备。这意味着高精度制导、发动机可靠性、塔架安全、发射场周转能力全部成为系统的一部分。
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对于星舰这种追求超大运力和极高发射频率的火箭,这种回收方式可能有价值。但如果是一枚一年只飞几次的中小型火箭,为了省掉几条着陆腿专门建造如此庞大的捕获塔,经济账完全可能反过来。
理解了这一点,再回头看中国今年两次回收突破。
长征十号乙选择的是海上网系捕获,火箭一级返回“领航者”号回收船后,通过“井”字形高强度缓冲拦阻网,配合箭上的挂索机构实现箭体捕获。重复使用状态下,长征十号乙200公里近地轨道运载能力约16吨。
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长征十号乙让回收平台上的网参与最后的承载,从系统工程角度看,这相当于重新分配了箭上设备和地面设备之间的任务。
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而朱雀三号采用的是另一条路线,它配置栅格舵和着陆支腿,使用液氧甲烷发动机,一子级可以实施垂直回收。2026年8月19日遥二任务成功以后,中国也真正具备了着陆腿式陆地回收的实际飞行经验。
可重复使用火箭发展到今天,人类已经逐渐跨过第一个阶段,即火箭能不能回来。现在越来越重要的是第二个问题,回来以后,能不能真正形成稳定而廉价的航班化运营。
这时候决定胜负的指标会发生明显变化,一枚一级能够落回来当然值得庆祝。但下一步还要看发动机经历再入和再次点火后损耗有多大,看箭体结构经历多次飞行后疲劳如何,看检查流程需要几天,看哪些部件必须更换,看回收以后多久可以重新进发射场。
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最后还要看另一个最现实的数据,每成功把一公斤有效载荷送入目标轨道,到底花了多少钱。到了这个阶段,海上还是陆地,着陆腿还是捕获网,机械臂还是平台,都只是实现目标的技术手段。
甚至同一家企业、同一型火箭,也可能同时保留几种回收方式,根据不同任务临时选择。所以未来看到一枚新型可重复使用火箭时,或许不应该急着问,它为什么不像猎鹰9号,为什么不用星舰的机械臂,为什么不采用海上回收。
更值得问的是一年准备发射多少次?需要把多重的卫星送到什么轨道?它准备复用多少次?落地以后多久能够再次起飞?为了回收又牺牲了多少运力?
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这些问题加在一起,才构成一枚可重复使用火箭真正的技术路线。SpaceX已经证明垂直动力回收能够大规模商业化,星舰正在探索塔架捕获,蓝色起源和Rocket Lab仍然选择海上平台。中国又在短短一个多月内,先后完成海上网系回收和陆地着陆腿回收。
技术路线越来越多,恰说明可重复使用火箭正在逐渐成熟。具体问题,具体分析,所以火箭回收不存在所谓放之四海而皆准的最优解。未来真正决定胜负的是谁能够在安全可靠的前提下,用更少的钱、更短的时间,把更多有效载荷一次又一次送入太空。
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