2026-05-20
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人类航天史上,第二个成功实现轨道级火箭回收的国家,已然崛起。 没错,正是那股来自东方的神秘力量,再次震撼世界。 就在今日正午12点15分,长征十号乙火箭在海南点火腾空,精准地将卫星送入预定轨道。 然而,发射后的第8分钟,奇迹上演—— 一二级分离后,长达40米的巨大箭体,在高空优雅转身,直扎大气层,最终在南海一艘巨轮上空,被稳稳“捕获”。 长征系列,依旧保持着那份低调的奢华,画质虽保密,实力却清晰可见。 再来一组高清画质,让我们一睹为快: 虽然未能亲临现场,但自上午起便密切关注,也算是个“云观众”了。 观后之感,唯有“提气”二字可形容! 网友们同样沸腾了,紧接着,我便刷到了这个全网热议的火箭娘形象,出自某位大触网友之手。 而在国际网络上,世界人民对这次成功回收同样感到震惊不已: 就连正在酷暑中煎熬的印度人民也发来贺电,表示难以置信。 大A的商业航天板块,也因此全线飘红。 一句话,这就是实力的象征,牛气冲天! 微博@SegerYU(邢广利) 除了振奋,想必大家还有诸多疑问,所谓“全球首次运载火箭网系回收”,这网系回收究竟何意?与马斯克的火箭回收又有何不同? 难道我们技不如人?这次回收成功究竟意味着什么?背后又隐藏着哪些黑科技? 别急,我们一一揭晓。 先说这次的最大亮点——网系回收。光听名字,或许有人会误以为只是简单地拉张网接住火箭,感觉技术含量不高。 甚至某些外国友人还真的以为是用网兜,还制作了这样的假图。 但实际上,远非如此简单! 我们查阅了航天一院(即中国运载火箭技术研究院)公开的论文和专利,发现了这套系统的精妙设计。 在2022年航天一院与哈工大的联合论文中,已初步展示了这套回收方案。 简单来说,回收船上配备了承力的回收架和阻拦索,当火箭在发动机和栅格舵的精准控制下,以接近垂直的姿态飞至架子中央时,箭体上会弹出四个挂钩,抓住四根阻拦索,另一头连接的阻尼器则迅速吸收火箭剩余的动能。 从一份网传的缩小版回收试验现场视频中,我们可以看到更多细节。 比如这两组阻拦索的具体工作方式,一目了然。除了顶部的阻拦索,回收架底部还有一组限位阻拦索,防止火箭摆动。 由于每根阻拦索都有独立的阻尼器控制,控制器可以灵活调整绳索,使交叉框上下左右移动。因此,即使火箭落点偏移,这个网系结构也能完美适配火箭的形状。 这并非空穴来风,论文中专门设计了火箭歪着下来的回收方案。 结果显示,无论是单向偏移、双向偏移,还是旋转工况,这个网系回收系统都能成功回收。 为何要专门研究落点偏移的情况呢? 一方面,火箭没落准也能抓住;另一方面,回收架自身移动也不影响回收效果,比如在海上回收。 然而,要在海上回收一个垂直落下的火箭,船的晃动必须考虑在内。 与游乐场里的海盗船不同,船在海上不仅会漂移,还会横摇、纵摇、艏摇。因此,要将回收平台的位置姿态稳定在可控范围内,这对回收船本身提出了极高要求。 为了完成这一任务,航天一院联合中国船舶和中科院,共同打造了一艘长144米、宽50米、吃水5.5米、满载排水量达2.5万吨的中国首艘船级火箭回收平台——领航者号。 这吨位,已经超越了不少轻型航母的排水量。 由于具备DP2级动力定位能力,这艘船在迎浪状态,包括60度、90度浪向下的动力定位性能,都必须达到航天级标准。 而且,回收架、阻拦索的载荷,以及火箭下来的剩余动能,最终都要由船体承担,这对船体局部结构的要求远超普通驳船。 船在动,火箭也在动,为了实现完美回收,这次任务的工程师在接受央视采访时透露:他们在回收架的每一角上都安装了激光雷达,与阻拦索同步工作。 当然,如果讲到这里大家还不明白,那么把它横过来,大家可能就非常熟悉了。 这不就是航空母舰的阻拦系统嘛!(思路上类似,但工程实现完全不同) 只不过战斗机是水平冲过甲板用尾钩挂索,而长十乙是垂直下降,用箭体侧面的挂钩去抓阻拦索。 因此,准确来说,这叫索系空中捕获。没必要用网去兜火箭,火箭自己可以挂上去,就像星舰挂在筷子悬架上一样。 那么,看到这里可能有马斯克的粉丝要问了,用网接航天器,马斯克就没想到吗? 实际上,马斯克不仅想到了,还付诸实践了,而且一干就是三年。 2018年,SpaceX为了回收整流罩,降低成本,改装了两艘高速船,船上架着巨网,在海上追着接伞降回来的整流罩。 这个方案也曾成功过,甚至有过两片整流罩同时入网的高光时刻。但到了2021年,SpaceX还是拆掉了网,改成让整流罩直接掉海里再打捞。 原因并非完全接不住,而是伞降太受风的影响,为俩壳子养两艘专用船反而不划算,不如直接海底捞。 而我们的方案虽然也是“网约箭”,但火箭是主动上门回收,全程动力受控,其实与SpaceX的方案没有可比性,不是一类东西。 至于为何SpaceX选择着陆腿,而我们选择索系,这并非谁比谁先进,只是工程思路不同而已。 先说个猎鹰9的热知识,梅林发动机最低推力约330千牛,哪怕猎鹰9着陆时燃料基本烧空,推力也远大于箭体重量。 因此,猎鹰9不能像直升机那样在半空悬停,而必须在下坠时点火,让火箭恰好在挨着甲板那一刻,将速度减至接近零,然后立即关机。 业内称此为hoverslam,或更刺激的名字:suicide burn,自杀式点火。 这套技术马斯克练了近10年,一旦练成,天下无敌,因此国内外有很多人都在学习。 但别忘了,猎鹰9芯级直径3.66米,4条腿;而长十乙是5米直径、起飞760吨的中大型火箭。 好比三年级的我穿姥姥的足力健从二楼跳下去可能没事(真跳过,成人不建议模仿),但400斤的壮汉掉下去,那跟坠机没什么区别。 毕竟箭体越大越重,着陆腿回收机构的强度和稳定性设计难度也就越大。 着陆腿需要更粗壮,箭体连接处还需局部加强,再配上展开、锁定、缓冲一整套机构,在计算发射成本时就显得不划算了。 因此,别说长十乙没用着陆腿,直径9米的星舰也没用,大家都是靠回收机构挂住的,只是挂的方式略有不同。 而且,顺便说一句,中国也没把宝全押在网系回收上。8月要发的朱雀三号、后面的航天八院的长征十二号甲等这些直径更小的商业火箭,走的也都是猎鹰9那种着陆腿路线。 除了回收,官方通报里还有段信息量极高的话: 本次首飞任务成功验证了组合构型总体优化设计技术、大推力箱底传力技术、基于隔板贮箱的推进剂管理技术、甲烷自生增压技术等关键核心技术,进一步验证了发动机多次启动和高空点火、复杂力热环境适应性、高精度导航控制技术…… 这些字都认识,但连起来说的是什么呢? 简单来说,就是长十乙这次上天,顺便把中国航天在可重复使用领域的其他科技树也点了一遍。 比如,在一次试验中同时验证液氧煤油和液氧甲烷两种发动机; 一次7台大推力发动机集群,在高空极端且微重力环境下多次点火; 全新燃料箱结构也成功运行;失去燃料后也不用靠外挂一个气瓶补充内压(SpaceX的猎鹰9到现在还没解决这个问题)。 总之,长十乙把这些技术线一次性都点亮了。 而且,长十乙并非单纯为了展示国家队的实力。作为长征十号家族里的商业火箭,它这次也发射了组网卫星。 只不过回收的光芒太过耀眼,大家都忽略了它的16吨重复运载能力。 而它在后续任务中积累的经验,在真实任务中攒下的回收、检修、复飞数据,将再次反哺整个长征十号家族。 比如它的大哥,2030年负责载人登月的长征十号;还有它的二哥,给空间站载客、送物资的长征十号甲。 最后话说回来,猎鹰9的厉害之处并非一次回收成功,而是把回收变成了一件平平无奇、看都懒得看的日常行为。 猎鹰9从首次回收到首次复飞用了15个月,而我们这次,按照官方给的时间表,长十乙团队检查、检修、再测试的时间只有5个多月。 也就是说,今年年底,我们将见证长十乙面临的又一道考验:这枚火箭能否再次飞起来? 落地是物理学,复用才是经济学。 但无论最终的账本怎么写,2026年7月10日这一天,都将被载入人类航天史。 那是一群东方人用无尽的智慧与勇气,将通往星海的飞箭,悬吊于汹涌的怒海与无垠的星辰之间。 而它,即将再次启航。 撰文 :纳西 编辑:江江 & 面线 美编:焕妍 图片、资料来源 : 《一种阻力舵与挂索回收一体化机构、回收方法》 《基于地面拦阻系统的火箭垂直着陆回收机构设计》 《新型火箭挂索回收非对称可变节流双级液压伸缩阻尼杆》 新华社、云上天镜、china航天、航天爱好者网、央视新闻、空天逐梦、中国航天科技集团、Vony7、财消息、stainless squid、徽声在线等 部分图源网络 |
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