2个月不到三款回收火箭成功！中国航天：回收终极目标是空天飞机

最近中国商业航天圈可是出了大新闻，9月1日星河动力的智神星一号在酒泉东风商业航天试验区顺利升空，精准入轨，发射任务圆满成功。很多人只看到了发射成功的消息，没注意这不是普通火箭，是星河动力未来主打可重复使用路线的核心王牌。掰着手指头算一算，这才短短两个月不到，咱们国家已经有三款回收火箭接连拿下成功，进度快得超出不少人的预期。

现在大伙都知道，可回收火箭能大幅降低发射成本，是商业航天爆发的核心基础。可很少有人了解，可回收火箭根本不是咱们的最终目标。按照中国航天的规划，能自由往返天地的空天飞机，才站在整个回收技术的金字塔尖，从目前的进度来看，咱们离实现这个目标真的越来越近。

智神星一号本身就是液体可重复使用火箭，是星河动力针对大型星座组网、大卫星发射市场重点布局的型号，用的是着陆支腿垂直回收路线。这次发射只是第一步，还没开展回收验证，接下来会依次测试一子级再入控制、栅格舵工作、制动减速还有定点回收这些关键环节，最终实现一子级完整垂直着陆回收。

目前全球火箭回收主流有三条技术路线，各有优劣，很多网友都好奇到底哪个才是最优解，今天就给大伙说清楚。第一条就是垂直起飞垂直着陆，SpaceX猎鹰九号用的就是这个方案。它有好几种打开方式，可以一级分离后飞回着陆场，也可以打完抛物线直接落到预定地面或者海面落点。

这个方案最大的优点就是灵活，地面回收点只要有通信和定位保障就能用，没其他额外要求。也就海面回收麻烦点，得考虑横风海况，落稳了得赶紧固定，不然分分钟侧翻。之前猎鹰九号就吃过这个亏，有一次已经成功落到海上驳船了，结果没固定好遇上四级海况，直接翻进海里，价值不菲的火箭就这么没了。

国内朱雀三和这次的智神星一号都走这个路线，朱雀三已经完成了一子级抛物线地面回收测试，这种玩法不用额外消耗燃料飞回发射场，省下来的重量可以多拉载荷，咱们酒泉、太原这些内陆发射场用这个特别合适。要是在文昌发射，就得在预定落点海域布置驳船，自然也会碰到猎鹰九号遇到的那些问题。当然也可以选择飞回发射场，就是得多烧不少燃料，只要发射载荷轻，省下来的钱比派驳船的成本高，算下来还是划算的。

星舰用的是塔架机械捕获回收，也就是网友调侃的“筷子夹火箭”，一子级飞回发射塔架悬停，地面机械臂直接抓住完成回收。这个方案解决了垂直着陆容易倾倒的问题，还能删掉着陆支腿，直接给火箭减重，优势特别明显。理论上完成回收加注燃料就能马上再次发射，周转效率拉满。缺点也很吓人，不管在哪发射都得飞回发射场，得多烧不少返航燃料，万一控制偏差撞上发射塔，整个发射场都得被摧毁，少说大半年没法开展发射，风险真的很高。

国内不少团队也在布局这个技术，大航跃迁的跃迁一号、宇石空间的AS-1都是这个路线，航天科技一院也有对应的技术储备。前两个型号已经定了2027年上半年首飞，再过一年多咱们就能看到实际测试结果，到底好不好用一眼就能见分晓。

第三种就是咱们国家首创的网系回收，前不久长征十号乙已经完成了成功测试，刚好补上了前两种方案的短板。它对火箭返回姿态的要求比支腿回收低很多，适应海况的能力也强得多，还能省掉四条着陆支腿，怎么看都是很理想的方案。它也不是没有缺点，整套系统得配万吨级甚至数万吨级的全自动驳船，自动化要求高，造价也不便宜。不过驳船可以反复使用，还能省掉着陆支腿和飞回发射场的燃料，算总账成本还是很有优势的。

三种方案各有千秋，目前谁也替代不了谁，没有哪一家能说稳赢。三种方案的共同点倒是挺一致，都对发动机重复点火、节流技术，还有返回定位姿态控制要求极高，哪一步出问题都不行，想玩明白真的不容易。除了这三种主流方案，还有伞降回收、空中捕获、垂直起飞水平着陆这些路线，前两种成熟度太低，最后一种也就航天器回收能用，给火箭回收帮不上太大忙。

现在不管哪种主流方案，都做不到整枚火箭全部回收。目前能成熟操作的也就一子级和助推器回收，分离的时候高度、速度都不算太高，减速返回的难度不大。二级三级回收难度就离谱了，分离的时候速度已经接近环绕地球的速度，想要脱轨减速得烧一大堆燃料，给猎鹰九号加二级回收，近地轨道载荷直接砍掉四成以上，完全失去了回收降本的意义。

整枚火箭全回收的路线不是没有，星舰走的就是这个路子，一子级回发射塔捕获，二级也能返回陆地着陆，只不过至今还没完成成功测试，能不能成还得再等等。那有没有一种方案，既能实现全回收，又能保持经济划算？答案当然是肯定的，就是技术难度高一点，这个方案就是空天飞机，也是咱们腾云工程在攻关的核心方向。

空天飞机常见的路线是二级入轨，一架吸气式高超音速飞行器背着火箭动力的入轨飞行器，接力把载荷送进轨道，一级完成任务后自己水平返回着陆场。二级的技术其实咱们已经搞定了，美国X-37B，咱们自己的可重复使用航天器，都已经多次完成往返，技术挺成熟，现在就差放大体型，搞定分离后的入轨动力。难啃的骨头是一级，一级得从零加速到5到7马赫的高超音速，必须得用组合动力才能实现。

目前常用的TBCC涡轮组合循环发动机，最大的卡点就是4到5马赫区间的亚燃超燃模态转换，两种模态单独工作都挺稳定，转换的时候容易出问题。还有一种预冷式组合循环发动机，原理更复杂，但是能从零覆盖到入轨速度，没有速度限制。最近还出了对转冲压发动机，单台就能把飞行器从零推到6马赫，不用模态转换，全程动力输出平顺，整机重量比TBCC轻三成以上，也不用复杂的预冷结构，优势特别突出。

现在对转冲压发动机的极速是6马赫，腾云工程要求一级达到7马赫，要么并联一台超燃冲压，要么加一台火箭补推力，就算这样，它的成熟度也比另外两种组合动力高，业内都看好它的发展前景。空天飞机最大的优势就是省推进剂，常规火箭的氧化剂占了总重量的绝大部分，猎鹰九号一子级总推进剂410吨，光液氧就占了288吨。空天飞机一级用吸气式动力，大部分氧化剂直接从大气层获取，根本不用带这么多液氧，省下来的重量和成本，能多带好多载荷，太香了。

也正因为这样，空天飞机才是可回收航天领域的终极形态，技术难度虽然大，一旦突破，进出太空的成本会直接降到大家想不到的程度，真正的太空大航海时代才会开启。

参考资料：央视新闻 我国多型可回收火箭试验取得突破