▲长征十号乙火箭发射画面
就在昨天中午12点多，长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场，顺利实现了火箭一子级海上回收平台网系捕获回收。
▲长征十号乙火箭回收画面
▲平台网系捕获回收原理动画演示
紧接着就在今天早上，日本宇宙航空研发机构也进行了一次可回收火箭的试验，并且宣布回收成功！这让人难免拿两者进行一番对比。
▲日本RV-X可回收火箭首飞试验，只飞了11米高就降落了
我看了一下，日本这个RV-X火箭全长只有7.3米，直径约1.8米，飞行高度11米，飞行时长40秒，悬停平移16米后落地。可以说是一个非常小的试验火箭，就这还是日本研发10年，延期5次后的结果。
▲日本RV-X火箭尺寸很小，还处于非常初级的技术阶段
有网友说，凭什么中国回收成功你就说好，日本回收成功了，你就各种看不起？
▲上图为今年5月份，中山大学自主研制的可回收火箭
说实话，我确实看不起日本这次试验，因为它大概相当于目前中国某大学自研水平，而且这种小型回收火箭试验，中国多家民营航天在几年前就已经完成各种各样的回收试验。你在网上随便搜一下，就能找出一大堆。
▲2022年深蓝航天星云-M1号试验箭百米级垂直起飞及降落飞行试验
▲2023年11月2日，中国第一款可回收火箭“双曲线二号”垂直起降实验成功，12月10日，“双曲线二号”进行了第二次重复发射试验成功！
这种初期的垂直起降回收试验，在中国早就技术成熟了，昨天发射的长征十号乙是我国实施运载火箭一子级可控回收，同时也是全球首次运载火箭网系回收，跟日本早已不是一个维度，我们对标的是美国猎鹰那些火箭。
▲中国长征十号乙可回收火箭，长度70米，跟日本7米长的小火箭不是一个技术维度。
有些网友可能会有疑问，这网系回收跟马斯克的猎鹰9号那种“夹筷子”有啥区别？到底哪种技术更先进呢？
01
火箭回收，是指运载火箭完成发射任务后，将部分箭体安全收回并经检修后重复使用的技术，回收的对象通常是一级火箭，这是因为一级火箭里面包含昂贵的发动机，其硬件成本可占到全箭总成本的七成以上。
目前，世界各国都在大力发展重复使用运载火箭，其回收方案主要有垂直起降回收、伞降回收、伞降加气囊、有翼水平回收等，其中垂直起降回收最受关注，技术难度也最大。
▲伞降回收火箭
垂直起降回收主要是在火箭原有外形上进行改进，增加了栅格舵、返回控制系统、着陆缓冲系统等，使火箭一子级得以重复利用。
▲火箭上的栅格舵
至于伞降回收和伞落加气囊回收方式，就跟回收飞船返回舱和返回式卫星差不多，就是火箭第一二级分离后，先进行空中制动变轨进入返回轨道，然后在低空打开降落伞减速，最后打开气囊或用缓冲发动机着陆。
▲美国“电子”号火箭采用伞降海面回收方案
相比之下，有翼水平回收是给火箭装上可控翼伞，加上小型控制系统，使它分离后能调整飞行角度，利用卫星导航像飞机一样水平降落。
这种方案又分为有动力和无动力两种，前者是采用装有喷气发动机的翼式飞行体，在返回地面过程中启动喷气发动机进行巡航机动飞行，可实现更大范围的回收区选择，后者则完全依靠翼身的气动力滑翔飞行。
▲俄罗斯“贝加尔”号火箭助推器采用有翼水平回收方案
现在世界上主流的垂直起降回收火箭都是采用垂直反推着陆方案，也就是火箭升空后一、二级火箭分离，随后一级火箭在太空中进行反推点火减速并改变方向。
然后在穿越大气层时，利用栅格舵进行气动减速和姿态调整，接近地面或海上平台时发动机再次点火将速度降至极低，最后打开着陆支架实现垂直软着陆。
▲美国的猎鹰9号火箭就是这样的回收方案
不过，这种方式的弊端就是为了确保第一级回收，必须保留一定的推进剂，这就会导致火箭损失不少运载能力，例如“猎鹰9”号火箭在回收模式下会损失40%的运载能力，而且火箭还要安装着4条陆腿，光着陆腿重量要2吨左右，这又浪费了不少运载能力。
▲从这个角度能看出来着陆腿有多大
此外，由于在回收时要使用发动机进行反推减速，所以火箭发动机的负荷相当大，损耗比较严重，在重复使用过程中，发动机的维护维修成本也会比较高。
02
我国这次首飞的长征十号乙运载火箭，是长征十号系列中专为商业航天设计的5米芯级直径火箭，长征十号系列是我国面向载人月球探测任务研制的新一代载人运载火箭。
它直径5米，最大高度63-70米（整流罩不同），采用两级串联构型，一子级安装了7台大推力液氧煤油发动机，可回收并重复使用，全箭起飞推力约890吨，起飞重量约760吨。
其二子级则使用一台真空推力140吨级的YF-219液氧甲烷发动机，搭配5.2米直径整流罩。在一子级回收状态下，长征十号乙的近地轨道运载能力不低于16吨，跟猎鹰9号火箭差不多，主要负责低轨卫星星座组网。
长征十号乙作为一个垂直回收火箭，其主要技术思路跟猎鹰9号大差不差，最主要的区别就是降落方式，它采用的是网系回收，需要在回收平台的上方布设阻拦索。
▲2022年航天一院和哈工大的一篇论文中展示的回收方案
当火箭降至一定高度时，会以接近垂直的姿态飞到架子中间，然后箭体上会弹出四个挂钩，挂在4根“井”字型拦阻索上，拦阻索另一头连着的阻尼器就会消耗掉火箭剩余的动能，最终完成捕获回收，这种方式相当于歼-35用拦阻索在航母上降落，猎鹰9号则相当于F-35在航母上垂直起降。
这带来的就是，长征十号乙不再需要安装笨重的着陆腿，只要安装轻量化的挂钩，在着陆的时候钩住拦阻索就可以了，这样一来，着陆腿的死重一减掉，运载能力就少浪费不少。
而且海上火箭回收平台在海上运行，而这些网索也可以吸收火箭着陆时的冲击力，所以火箭也不需要另外安装复杂的缓冲装置。
此外，在海上进行网系回收火箭，允许的着陆点误差也可以比较大，在上面那篇论文中就已经讨论过，结果显示无论火箭往哪边歪，即使是旋转着往下落，系统都能成功回收。
这样的话，火箭在即将着陆的时候不需要进行精准的悬停，不但大大降低了火箭姿态控制的难度，对火箭发动机的损耗也会小一些，简单维护维修后就能再发射了，成本又会低很多。
为了完成这个网系回收任务，我国专门让广船国际造了一艘船，也就是“领航者”号，它长144米、宽50米、满载排水量2.5万吨，成为了我国首艘火箭网系回收海上平台。
这个平台具备DP2级动力定位能力，在迎浪状态，包括60度、90度浪向下的动力定位性能，都能达到航天级指标，而且它还采用了多传感器融合定位技术与前馈浪涌补偿算法，在4米浪高条件下保持定位精度优于0.5米。
▲回收架各角都有跟拦阻索同步的激光雷达
今年2月，“领航者”号就已经在长征十号低空飞行试验中完成首次实战考核，在无人状态下实现5级海况动力定位，不过当时并没有实施网系捕获，而是成功导引火箭一级箭体到预设海域溅落。
03
大家也知道，SpaceX之所以能够在短短几年时间内发射近万颗星链卫星到太空，就是因为他们有猎鹰9号，它不仅可以重复使用，而且一次可以发射几十颗星链卫星，猎鹰9号通过一级复用将发射成本降低约70%，每公斤发射费用从2万美元降至约0.2万美元。
▲猎鹰9号曾有一箭116星纪录
但是，这项技术何其复杂，SpaceX就曾形象比喻，陆地回收如让铅笔飞过帝国大厦楼顶后落在暴风雨中的鞋盒上，而海上回收则是精准落在一块漂浮的橡皮上且不能倒。
之前SpaceX也不是没尝试过网系回收，不过它们那会是挂网，早在2018年的时候，他们就曾改装了两艘高速船，追着接伞降的整流罩，后来虽说也接住了，但到2021年SpaceX还是把网拆了，改成让整流罩直接掉海里飘着再捞。
▲SpaceX的网系回收就是在船上顶长渔网兜住，能不能接住要看船长的驾驶技术
原因就是伞降整流罩落点实在太随机，专门养两条船不划算，而且需要船长的高难度驾驶技术来接住，不像咱们这种让火箭自己飞过来掉网里，然后用网绳自己调整抓住火箭。所以也不是说哪项技术更先进，而是工程路线选择的问题。
当然了，咱们选择这种网系回收也有咱们的道理，毕竟长征十号乙是5米直径、起飞760吨的中大型火箭，比猎鹰9号整整大一号，用着陆腿的话，增加的死重太大，而且技术过于复杂，像SpaceX的星舰用的就也是靠回收机构自己挂上去的。
▲SpaceX目前的最新回收技术是用“筷子夹住火箭”
当然了，中国作为航天大国来说，肯定是不会做选择题的，像紧随其后要发射的朱雀三号、长征十二号甲等这些直径小一些的商业火箭，用的就是着陆腿了。
▲朱雀三号试验箭在酒泉卫星发射中心
这次长征十号乙成功发射回收，对于我国低轨道星座的部署绝对具有历史性意义，要知道，发射成本和频次已经是决定星座建设进展的关键了。
2025年12月，我国共向国际电信联盟申报了20.3万颗的超大规模卫星星座部署规划，涵盖14个星座，创下我国卫星星座申报数量的新纪录。
在不远的将来，一旦火箭回收技术成熟，那么高频次、低成本的太空运输必然会成为现实，届时我国的低轨卫星大规模组网就会成为现实，而且前面我们说过，长征十号是一个系列，是要给载人月球探测任务做载具的。
▲负责载人登月的长征十号（左），负责向空间站送人送货的长征十号甲（右）
长征十号乙的成功，也就意味着在未来任务中，它的各项回收、检修、复飞数据都会作为整个家族的参考，载人登月、深空探测的经济门槛将会大幅降低，中国航天将会从一次性使用向航班化重复使用跨越。
遥望星辰，在万顷波涛与无垠星河之间，终于有一群默默无闻的人们，架起了可供中国人往返的通天之梯，或许，在未来的某一天，这一切会成为稀松平常，但这绝不妨碍2026年7月10日这一天载入中国航天的史册！
