为什么要开展火箭回收?
什么是『网系回收』,有何玄机?
『网系回收』有何优势?
飞行中的火箭如何返回?
这次火箭回收的含金量有多高?
7月10日,长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场发射升空,成功将卫星送入预定轨道,火箭一子级成功回收,任务取得圆满成功。
此次任务是我国首次成功实施运载火箭一子级可控回收,也是全球首次实现运载火箭海上网系回收。
大运力:起飞重量约760吨
长征十号乙运载火箭为重复使用液体商业运载火箭,由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制。全箭长度约63米,直径5米,起飞推力约890吨,起飞重量约760吨,重复使用状态下近地轨道运载能力16吨。
太空发射长期存在高成本特点。重复使用火箭技术对我国意义重大,将为卫星组网、深空探测、载人登月等任务提供更加经济可行的方案,大幅提升我国进出空间能力。
“长征十号乙主要瞄准我国商业发射市场,运载能力更强,任务适应性更广。”中国航天科技集团陈牧野表示,这一火箭可满足低轨卫星互联网星座部署、大型商业卫星发射等各类任务需求,复用状态下可大幅降低发射成本。
6分钟:“空中体操”极限挑战
长征十号乙运载火箭发射升空后,一子级完成加速飞行后与二子级分离,而后进入“返程之旅”——滑行调姿、动力减速、气动减速,最后精准着陆,创新性地采用全球首款“井”字形高强度缓冲拦阻网系,配合箭上挂索机构实现箭体捕获。
从分离到回收,一子级在约6分钟内完成这套极限“空中体操”,实现“控得住”“回得准”“落得稳”“接得住”。
创新方案:海上网系回收
当前世界主流火箭回收模式是垂直起降,火箭“长腿”站立。而长征十号乙另辟蹊径——火箭直接飞进一张海上大网里,被温柔地“抱住”。
“网系回收有利于简化箭上结构,减轻箭体重量,增加运载能力;对落点偏差的适应能力强,可通过网系协同‘放大’捕获窗口。”陈牧野说。
2025年11月,中国运载火箭技术研究院研制交付了首艘火箭网系回收海上平台——“领航者”号。“领航者”号长144米、宽50米,满载排水量2.5万吨,具备DP2动力定位能力,它与网系回收装置等产品组合,在茫茫大海上构建了一个稳定、精准的移动着陆场,是网系回收方案的重要基础。
网系回收绝不是简单的“张网以待”。火箭与回收船,在大海的风浪扰动下完成高动态“对接”。 据新华网
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火箭天外归来,网系回收如何揽其入怀?
■为什么要开展火箭回收?
火箭重复使用,是未来人类大规模自由进出空间的必经之路,也是我国航天强国建设的重要支撑。
传统火箭是一次性运载工具,造价不菲,回收复用可大幅降低成本,但火箭回收并非易事。从发射状态改为返回状态,运载火箭需穿过大气层,在复杂气流中精确控制姿态和速度,最终平稳到达指定地点——这个过程,比火箭发射还复杂。
研制团队相关负责人介绍,网系回收,正是中国航天为解决这个难题,走出的一条独具特色的中国路径。
■什么是“网系回收”?
在业内,火箭重复使用技术有伞降、水平、垂直回收等。目前世界主流的火箭回收模式是垂直起降回收。
网系回收属于垂直起降回收的一种,但独具特色,是在海上采取高空布设阻拦网系,当火箭降至一定高度时,箭上挂索机构启动,让火箭稳稳挂在4根“井”字型绳索上,从而完成捕获回收。
简单来说,网系回收是一种新型箭地协同的火箭回收模式,通过箭与船的高度协同,可提高回收过程中捕获、缓冲的成功率,让返回的火箭不靠“腿”站立,而是直接飞进一张大网里。
■“网系回收”有何优势?
网系回收有其独特的优势,相比当前主流回收方案,网系回收对火箭的着陆指标更为友好。
研制团队相关负责人介绍,网系回收一来有助于简化箭上结构,火箭无需配备复杂的着陆腿,从而减轻箭体重量,增加运载能力和效益;二是对火箭落点偏差的适应能力强,可通过网系的协同来放大捕获窗口;三是网系回收系统可以通过系列化设计,适应不同规模火箭的回收需求。
但是网系回收并不是简单的“张网以待”,它的难点同样突出。
网系回收不是火箭的“独舞”,而是箭与船在动态中实现高精准协同匹配的“共舞”。“船”要找“箭”,“箭”也要找“船”,相当于两个拥有各自六自由度运动的物体,在海浪扰动下完成高动态对接。
研制团队相关负责人介绍,茫茫大海上,回收平台在风浪中绝非静止,即便在4级海况下,平台仍会产生2度至3度的倾斜。而火箭下降时也不是完全垂直降落,有一定的机动滚转,两者之间要实时接收相互的晃动与位置数据,主动补偿角度偏差。
此外,海上回收受限于海况影响,需要考虑不同海况下回收船运动特性对箭体着落缓冲及稳定的影响,同时设备还要应对盐雾、风浪等环境考验。
整个过程中,海上精确定位、发动机适应性、推进剂管理、力热环境、网系装置的可靠性……每一项都极具挑战。
■飞行中的火箭如何返回?
长十乙火箭一子级返回,全程处于复杂气流中,就像完成了一套极限“体操”动作。火箭在不到6分钟内完成空中“调头”、减速“刹车”、精确着陆等一系列高难度、高精度动作。
首先是滑行调姿,火箭一二级分离后,一子级还处于向上飞行的状态。它首先要滑行调姿,在空中进行调头。
然后是动力减速,发动机再次点火,像踩刹车一样减缓速度,过程中需要在极短时间内完成推进剂管理、贮箱增压、发动机预冷等一系列复杂准备。
接着是气动减速,依靠箭体产生的气动阻力减速飞行,此时火箭箭体底部要承受严苛的气动加热和气动载荷考验。
最后是精确着陆,在接近海面时,火箭与回收船高度协同,火箭在预定高度自动展开挂钩,通过箭上和船上的精密控制,精准入网。
■这次网系回收的含金量有多高?
去年以来,从朱雀三号到长征十二号甲,从民营航天到“国家队”,中国航天在火箭回收上投入重兵,虽遭遇两次失利,但也积累了宝贵经验。如今第三次正式尝试回收,中国航天就成功做到了,再次展现了何为“中国速度”!
中国航天,不满足于一味跟随。当前,火箭回收领域,着陆腿回收是技术主流,无论是SpaceX的猎鹰9号、蓝色起源的“新格伦”,还是中国的朱雀三号、长征十二号甲,使用的都是这一技术路线。如今,长征十号独创了网系回收路线,为大型火箭提供了独特的、能规避着陆冲击的高精度海上回收方案。
采用何种路线没有“标准答案”,长征十号乙成功回收的重大意义在于,我们跑通了一条自己创造的新路。“乘风好去,长空万里,直下看山河。”于中国航天来说,百米铁塔从天而降,不再是奇迹,而将是新时代的日常。
网系回收是中国航天在可重复使用领域的一次大胆创新,“箭与船的海上共舞”已经拉开了序幕。这条路还很长,它将逐渐托举起中国航天低成本、高频次、可持续的太空之路。
除了可回收,长征十号系列火箭还有一大振奋人心之处,这是我国新一代运载火箭,不管是送人到月球,还是送人到中国空间站,它以后都是主力军。它的一次次发射成功,意味着我们离登月更近了。
编辑:曹家旬
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