全球首創(chuàng)！中國(guó)成功突破火箭回收技術(shù)

7月10日，長(zhǎng)征十號(hào)乙運(yùn)載火箭（以下簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)十乙火箭”）在海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)圓滿完成首飛任務(wù)，與此同時(shí)，該火箭一子級(jí)成功實(shí)現(xiàn)海上回收，創(chuàng)下多項(xiàng)航天領(lǐng)域新紀(jì)錄。

此次任務(wù)意義重大，不僅是中國(guó)首次實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用運(yùn)載火箭回收，更是全球范圍內(nèi)首次完成運(yùn)載火箭網(wǎng)系回收，標(biāo)志著中國(guó)在重復(fù)使用火箭技術(shù)領(lǐng)域取得了歷史性突破。據(jù)航天部門介紹，長(zhǎng)十乙火箭全箭起飛推力約890噸，起飛重量約760噸，首飛箭全箭長(zhǎng)度約63米；在重復(fù)使用狀態(tài)下，其近地軌道運(yùn)載能力可達(dá)16噸，具備大運(yùn)力、高性價(jià)比的核心性能優(yōu)勢(shì)。未來，該型火箭將主要承擔(dān)低軌衛(wèi)星組網(wǎng)及各類商業(yè)發(fā)射任務(wù)，為低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、中軌道通信衛(wèi)星等工程的大規(guī)模組網(wǎng)需求提供堅(jiān)實(shí)支撐。

為什么實(shí)施火箭回收？

火箭重復(fù)使用技術(shù)的核心價(jià)值，在于能夠大幅降低航天發(fā)射成本，這是未來人類實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、自由進(jìn)出空間的必經(jīng)之路，也是中國(guó)推進(jìn)航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)的重要支撐。然而，火箭回收的技術(shù)難度遠(yuǎn)超發(fā)射過程：回收階段，火箭需從發(fā)射狀態(tài)切換為返回狀態(tài)，穿越大氣層時(shí)，要在復(fù)雜多變的氣流環(huán)境中，精準(zhǔn)控制自身姿態(tài)與飛行速度，最終平穩(wěn)抵達(dá)指定回收區(qū)域。相較于發(fā)射，這一過程對(duì)技術(shù)精度、控制能力的要求更高。而網(wǎng)系回收，正是中國(guó)航天人針對(duì)這一技術(shù)難題，探索出的一條獨(dú)具中國(guó)特色的解決方案，是中國(guó)在可重復(fù)使用航天領(lǐng)域的一次大膽創(chuàng)新。

什么是網(wǎng)系回收？

目前，火箭重復(fù)使用技術(shù)主要包括傘降回收、水平回收、垂直回收等方式，其中垂直起降回收是當(dāng)前世界范圍內(nèi)的主流火箭回收模式。網(wǎng)系回收隸屬于垂直起降回收范疇，其核心創(chuàng)新點(diǎn)在于海上回收?qǐng)鼍爸校捎酶呖詹荚O(shè)阻攔索的方式完成火箭捕獲。

具體而言，當(dāng)火箭下降至預(yù)設(shè)高度時(shí)，箭上搭載的掛索機(jī)構(gòu)自動(dòng)啟動(dòng)，精準(zhǔn)掛住海上平臺(tái)布設(shè)的4根“井”字型繩索，從而完成火箭的捕獲與回收。簡(jiǎn)單來說，這是一種新型的箭地協(xié)同回收模式，通過火箭與海上回收船的高度協(xié)同配合，能夠有效提升回收過程中捕獲、緩沖的成功率，讓返回的火箭無需依靠著陸腿支撐站立，而是直接“飛”進(jìn)一張巨型回收網(wǎng)中，被溫柔且穩(wěn)定地“托舉”住。

為什么選擇網(wǎng)系回收？

與當(dāng)前主流的火箭回收方案相比，網(wǎng)系回收具備諸多顯著優(yōu)勢(shì)，其中最突出的是對(duì)火箭著陸指標(biāo)的兼容性更強(qiáng)。據(jù)研制團(tuán)隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，網(wǎng)系回收技術(shù)可有效簡(jiǎn)化火箭箭體結(jié)構(gòu)，使火箭無需配備復(fù)雜的著陸腿裝置，進(jìn)而減輕箭體重量，間接提升火箭運(yùn)載能力與發(fā)射效益；

其次，該技術(shù)對(duì)火箭落點(diǎn)偏差的適應(yīng)能力較強(qiáng)，通過箭網(wǎng)協(xié)同配合，可有效“放大”回收捕獲窗口，降低回收失敗風(fēng)險(xiǎn)；

此外，網(wǎng)系回收系統(tǒng)可通過系列化設(shè)計(jì)，適配不同規(guī)模、不同型號(hào)火箭的回收需求，具備較強(qiáng)的通用性。2025年11月，中國(guó)航天科技集團(tuán)一院研制交付了首艘火箭網(wǎng)系回收海上平臺(tái)——“領(lǐng)航者”號(hào)，該平臺(tái)長(zhǎng)144米、寬50米、吃水5.5米，滿載排水量達(dá)2.5萬噸，與網(wǎng)系回收裝置等配套設(shè)備組合后，可在茫茫大海上構(gòu)建起一個(gè)穩(wěn)定、精準(zhǔn)的移動(dòng)著陸場(chǎng)，為火箭海上回收提供可靠保障。

如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)系回收？

長(zhǎng)十乙火箭一子級(jí)的返回過程，如同完成一套極限“體操”動(dòng)作。在不到6分鐘的時(shí)間內(nèi)，火箭需依次完成空中“調(diào)頭”、減速“剎車”、精確著陸等一系列高難度、高精度操作，全程實(shí)現(xiàn)“控得住”“回得準(zhǔn)”“落得穩(wěn)”“接得住”的核心目標(biāo)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都容不得絲毫偏差。

為確保火箭能夠精準(zhǔn)進(jìn)入回收網(wǎng)系，研制團(tuán)隊(duì)為火箭配備了高精度“導(dǎo)航系統(tǒng)”。火箭通過搭載的導(dǎo)航與定位裝置，實(shí)時(shí)獲取自身相對(duì)回收網(wǎng)系的位置信息，并將數(shù)據(jù)傳遞至箭上控制系統(tǒng)，由系統(tǒng)精準(zhǔn)操控火箭向網(wǎng)系中心點(diǎn)飛行。與此同時(shí)，海上網(wǎng)系回收裝置會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火箭的飛行狀態(tài)，通過地面控制系統(tǒng)調(diào)整繩索的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)火箭與回收網(wǎng)系的精準(zhǔn)對(duì)接。這一過程，就像火箭與地面網(wǎng)系在進(jìn)行一場(chǎng)精準(zhǔn)的“雙向奔赴”，雙方協(xié)同配合，最終確保火箭精準(zhǔn)入網(wǎng)。

火箭進(jìn)入回收網(wǎng)系范圍后，箭上掛索機(jī)構(gòu)會(huì)提前展開，做好捕獲準(zhǔn)備。當(dāng)網(wǎng)系繩索與火箭運(yùn)動(dòng)至預(yù)設(shè)位置時(shí)，掛索機(jī)構(gòu)與繩索精準(zhǔn)接觸，箭體隨之緩慢下降，完成捕獲動(dòng)作。整個(gè)捕獲過程耗時(shí)極短，對(duì)技術(shù)精度要求極高，而掛索機(jī)構(gòu)就像一雙有力的大手，穩(wěn)穩(wěn)“抓住”火箭，隨后在地面網(wǎng)系的緩沖作用下，火箭逐步減速，平穩(wěn)完成回收核心環(huán)節(jié)。

受海浪、海風(fēng)等海上環(huán)境因素影響，被捕獲的火箭可能會(huì)在回收平臺(tái)內(nèi)出現(xiàn)晃動(dòng)。因此，捕獲完成后，回收系統(tǒng)還需對(duì)箭體進(jìn)行進(jìn)一步固定。首先，輔助穩(wěn)固繩索從四周對(duì)箭體進(jìn)行初步固定，防止箭體大幅晃動(dòng)；隨后，自動(dòng)鎖緊平臺(tái)移動(dòng)至箭體下方，完成抱夾、鎖緊與支撐操作。這一系列動(dòng)作，就像給火箭系上了“安全帶”，讓火箭在風(fēng)浪多變的海上也能保持平穩(wěn)，穩(wěn)穩(wěn)停靠在回收平臺(tái)上。

預(yù)計(jì)今年底前完成復(fù)用飛行

后續(xù)，長(zhǎng)十乙火箭研制團(tuán)隊(duì)將持續(xù)優(yōu)化火箭各項(xiàng)性能，加快重復(fù)使用火箭技術(shù)的迭代升級(jí)，預(yù)計(jì)將在今年底前完成一子級(jí)火箭的復(fù)用飛行任務(wù)。與此同時(shí)，中國(guó)航天部門正在研制規(guī)模更大的液氧甲烷一子級(jí)，該模塊將與長(zhǎng)十乙火箭的二子級(jí)液氧甲烷模塊組合，打造全液氧甲烷構(gòu)型的長(zhǎng)征十號(hào)丙運(yùn)載火箭。全液氧甲烷的設(shè)計(jì)方案，可大幅簡(jiǎn)化火箭的高頻次檢修與維護(hù)流程，提升發(fā)射效率。該型火箭定位為主力商業(yè)火箭，具備更強(qiáng)的運(yùn)載能力，能夠更好地滿足各類商業(yè)發(fā)射任務(wù)的多元化需求，為中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)力。

來源：中國(guó)新聞社、長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)

責(zé)編：常明德

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