长十乙回收细节曝光!如何不靠「腿」飞入网?一图看清与SpaceX对比

撰文: 吴真铭
出版:更新:

7月10日,长征十号乙运载火箭成功实施首飞及一子级回收任务,完成了全球首次运载火箭网系回收,标志著中国突破了运载火箭革命性降本增效的关键技术,为国家低成本大规模进入太空打下坚实基础。

同日,多家国际媒体几乎同时发文指出,这次的成功是中国航天的一次突破性进展,被视为追赶SpaceX的标志性时刻。外媒关注长征十号乙没有选择复制SpaceX的回收方式且未依靠著陆腿直接降落,最终落入海上回收平台布设的巨型网状装置中完成捕获,如何不靠“著陆腿”飞进大网成为关注的一大重点。

《香港01》制图介绍网系回收和现行SpaceX回收方案的差异,可看出网系回收较节能且适应性更强:

(AI制图)
垂直起降回收是火箭回收的主流模式,中国独创的大承载高缓冲海上网系回收技术,属于其中一种。(新华社)
7月10日,长征十号乙运载火箭成功实施首飞及一子级回收任务,完成了全球首次运载火箭网系回收。(央视新闻)

独创海上网系回收技术 提高回收成功率

据《科技日报》介绍,在火箭回收方面,国际上开展过伞降、水平回收、垂直回收等尝试,目前,垂直起降回收是火箭回收的主流模式,中国独创的大承载高缓冲海上网系回收技术,属于其中的一种。其形式为:在海上采取高空布设阻拦索,当火箭降至一定高度时,箭上挂索机构启动,稳稳挂在4根“井”字形绳索上,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,可让火箭不用靠“腿”站立,而是直接飞进一张大网里,以此提高回收过程中捕获、缓冲的成功率。

垂直起降回收是火箭回收的主流模式,中国独创的大承载高缓冲海上网系回收技术,属于其中一种。(新华社)

如何让火箭安全“落网”?

据中国航天科技集团一院研制团队相关负责人介绍,火箭一级与二级分离后,将开启返程之旅。此时,一子级还处于向上飞行的状态。其首先要滑行调姿,然后发动机再次点火,实施动力减速,这一过程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;接下来是依靠栅格舵产生的气动阻力,进一步实施气动减速。

7月10日,长征十号乙运载火箭成功实施首飞及一子级回收任务,完成了全球首次运载火箭网系回收。(新华社)

负责人介绍,接近海面时,火箭与回收船要实现高度协同。然而,回收平台在风浪中即便配备DP2级动力定位系统,能抵抗漂移,却无法完全消除晃动,在4级海况下,平台仍会产生2至3度的倾斜;火箭下降时也不是完全直落,有一定的机动滚转。两者之间要实时接收平台的晃动与位置数据,主动补偿角度偏差,才能精准“落网”。

网系回收是一种新型箭地协同的火箭回收模式,可让火箭不用靠“腿”站立,而是直接飞进一张大网里。(新华社)
网系回收是一种新型箭地协同的火箭回收模式,可让火箭不用靠“腿”站立,而是直接飞进一张大网里。(新华社)

负责人进一步介绍,火箭进入网系后,需要箭体、绳索与挂索机构密切配合:箭上挂索机构提前展开,当绳索与火箭运动到位,挂索机构与绳索接触,箭体缓慢下降并被精准捕获,这一过程时间极短。同时,在触网、滑动与牵拉过程中,挂索机构需承受复杂载荷。

对于可能受海浪、海风等环境影响出现箭体晃动的情况,回收系统需要给火箭“系上安全带”——先辅助稳固绳索,从四周对箭体进行初步固定,随后自动锁紧平台移动至箭体下方,完成抱夹锁紧支撑。至此,火箭被完全稳固。

网系回收是一种新型箭地协同的火箭回收模式,可让火箭不用靠“腿”站立,而是直接飞进一张大网里。(新华社)

从“猎鹰腿”“星舰筷”到“长征网”

此前十年,全球可重复使用火箭只有两条被验证的路线,都由SpaceX开创:猎鹰9号的著陆腿垂直回收,以及星舰正在验证的机械臂捕获。

《观察者网》指出,截至目前,“猎鹰9号”已完成600余次回收著陆,单个助推器最高复飞36次,具有著陆精度高、回收可控、部署灵活等优势,但著陆腿会增加结构重量,占用一定运载能力。相比之下,SpaceX“星舰”采用的塔架捕获(俗称“筷子夹”)技术,利用发射塔机械臂在空中直接捕获返回的助推器,无需安装著陆腿,可进一步提升运载效率,更适用于大型火箭,但对火箭悬停精度和塔架控制系统的要求极高。

2026年5月21日,美国得州星际基地,SpaceX星舰飞船位于超重型推进器顶部,准备进行星舰飞船的第12次试飞。(Reuters)

而长征十号乙独创第三条路:取消著陆腿,改为加装挂钩装置,当火箭准备减速降落时,部署在预定海域的回收船将展开一座“井”字型柔性网系,由挂钩与网系配合完成回收工作。

长征十号乙火箭采网系回收 外媒赞中国航天突破:加速追赶SpaceX

美国有线电视新闻网(CNN)报道称,可重复使用火箭技术是近年来全球商业航天竞争的关键领域。通过回收和重复利用火箭部件,可以显著降低发射成本、提高发射频率,这也是SpaceX能够在全球商业发射市场占据优势的重要原因。

《纽约时报》则将此次任务放在全球卫星产业竞争的大背景下观察,称中国航天项目朝著“与马斯克旗下SpaceX竞争”的目标迈出了重要一步。