2026年7月10日12時15分,海南商業航天發射場,長征十號乙運載火箭拔地而起。
這不是一次普通的航天發射。63米高的箭體托舉衛星直刺蒼穹,約6分鐘后,一子級與二子級分離,開始了一場前所未有的“歸途”。
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它沒有墜落大海,沒有靠腿站立,而是垂直飛向一艘海上平臺的繩網,被穩穩兜住。全球首次運載火箭網系回收,就此誕生。
長征十號乙的全箭長度63.6米,起飛重量約760噸,起飛推力約890噸。一子級采用成熟的液氧煤油發動機,二子級采用新研的液氧甲烷發動機,重復使用狀態下近地軌道運載能力達16噸。但真正讓全球航天界側目的,是它的一子級根本沒有安裝著陸支架。
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SpaceX的獵鷹9號靠四條著陸腿站在船上或地上,星艦靠“筷子”夾住箭體——兩條路都離不開箭體自身的支撐結構。
長征十號乙另辟蹊徑:級間段安裝了人字形掛鉤,原理類似航母艦載機的攔阻索。火箭下降時,發動機反推減速,柵格舵像方向盤一樣控制姿態。
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當箭體進入回收船上方的“井”字形繩網范圍,掛鉤掛住繩索,柔性網系通過滑輪和液壓阻尼器吸收動能,完成捕獲。
取消著陸腿帶來的好處直接而清晰。箭體結構大幅簡化,減重數噸,這些重量要么轉化為運載能力的提升——粗略計算可增加數百公斤入軌載荷——要么用于燃料或防護冗余,提高火箭可靠性。
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更重要的是,傳統方案要求落點精度在米級以內,而網系可以通過繩索的協同運動主動“迎”接火箭,將捕獲窗口大幅放寬。據測算,落點偏差容錯最大可以達到10米。
回收的主角不只有火箭,還有一艘船。
“領航者”號,中國首艘火箭網系回收海上平臺,長144米、寬50米,滿載排水量2.5萬噸。它由中船廣船國際聯合中國科學院深海科學與工程研究所為中國運載火箭技術研究院改建。2024年9月啟動論證,2025年4月開工,同年12月交付。
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把一艘船改造成火箭回收平臺,難度遠超普通船舶設計。普通船只看重迎浪狀態的定位能力,“領航者”號需要考慮60度甚至90度浪向下的定位精度。
普通船舶載荷在甲板面均勻分布,而網系回收系統通過四組大支座固定在甲板上,載荷高度集中。網系回收系統本身是高聳桁架結構,質量大、重心高,給船舶穩性設計帶來極大挑戰。
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“我們的回收船穩如泰山”——火箭被穩穩接住的那一刻,“領航者”號總設計師何光偉在公司微信群里寫下了這句話。DP2級動力定位能力讓這艘2.5萬噸的巨輪在海上保持穩定,為火箭提供了可靠的著陸平臺。
全球航天界很快將長征十號乙的網系回收與SpaceX的“筷子夾火箭”放在一起比較。兩種方案沒有絕對的高下之分,而是各自任務需求下的最優解。
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星艦的“筷子”方案依靠發射塔架兩側的巨型機械臂,在空中直接捕獲返回的箭體。火箭不需要著陸腿,回收后可直接在發射工位完成檢測、加注與復用,理論上能實現最快的發射周轉效率。
但代價是對火箭落點控制精度和機械臂動態響應能力的要求近乎嚴苛,容錯空間極小。一旦失誤,幾十層樓高的地面發射塔架可能直接報廢。
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網系回收走的是另一條路。海上部署不占用陸地發射工位資源。柔性繩網對落點偏差的適應能力遠強于剛性機械臂。
回收船即便因風浪偏移數米,或火箭控制有偏差,只要落入大網范圍,網系就能憑借彈性把火箭兜住。箭體掛鉤和局部結構承受的瞬時沖擊載荷也相對較小。
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兩種方案的差異本質上是工程哲學的不同。星艦追求復用效率的極致,長征十號乙在保障工程可行性與任務可靠性的前提下實現回收。網系回收不需要火箭精準降落在某個點上,容錯空間更大,技術實現的可靠性與可控性更強。
火箭一級的成本約占火箭總成本的60%。過去,一子級完成使命后要么墜入大海,要么在海上濺落后打撈——打撈上來的箭體經過海水浸泡,修復價值極為有限。如果能完整回收、檢測后重新使用,發射成本將大幅下降。
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長征十號乙正是瞄準這條路徑。研制團隊表示,預計今年年底前完成一子級火箭復用飛行。火箭二子級采用液氧甲烷推進劑,燃燒產物清潔、不易結焦,甲烷價格也遠低于傳統推進劑——商業航天最看重的恰恰是成本。
選擇海南商業航天發射場作為首飛地也絕非偶然。低緯度發射可最大限度利用地球自轉線速度,運載能力提升約10%。
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海南四面環海、海域遼闊,為海上回收提供了理想作業環境。發射和回收可以在不同地點并行開展,有利于提高發射頻率。
加上商業航天發射場在工位調度、測發流程、配套保障等方面的優化設計,整套體系都在為“低成本、高頻次”的商業邏輯服務。
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這次首飛任務驗證的遠不止回收本身。組合構型總體優化設計、大推力箱底傳力、甲烷自生增壓、基于隔板貯箱的推進劑管理、發動機多次啟動和高空點火、復雜力熱環境適應性、高精度導航控制——每一項都是核心關鍵技術。
火箭飛行過程中,箭體需穿越從海平面到軌道高度的全程空域,經受起飛、級間分離、跨聲速飛行、最大動壓飛行、返回再入等復雜力熱環境考驗。
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發動機推力脈動、級間分離沖擊、跨聲速氣動載荷、再入減速等環節產生的復雜振動激勵,對箭上電子設備和精密儀器的正常工作構成嚴峻考驗。
海上平臺網系捕獲回收技術是國內首次工程化應用。它以“簡化箭上,箭地協同”的設計理念,突破了大型運載火箭箭地協同柔性網系回收、大尺寸海上網系回收平臺設計與制造、高動態相對導航定位等關鍵技術。
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這是長征系列運載火箭的第657次發射。從657這個數字往回看,中國航天用了幾十年時間建立起完整的火箭研制、發射、測控體系。
網系回收的成功,是這個體系能力的一次集中展示——沒有大推力發動機的突破,火箭回不來;沒有高精度導航控制,火箭找不到船;沒有2.5萬噸級海上平臺的建造能力,船穩不住;沒有柔性網系材料、液壓阻尼、柵格舵姿態控制等一系列技術積累,網兜不住。
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全球航天界在火箭回收這條路上探索了多年。SpaceX用著陸腿走通了一條路,用“筷子”探索另一條路。
長征十號乙用一張網,走出了第三條路。這條路沒有照搬任何人的方案,而是基于自身任務需求和技術積累做出的獨立選擇。
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7月10日之后,中國有了自己的可重復使用運載火箭。接下來要看的,是這張網能兜住多少次發射成本,能打開多大的商業航天空間。
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