從“筷子夾”到“網系捕獲”：學者解讀長征十號回收香港新聞網7月12日電 （記者 王少喆）海南航天發射場見證了全球航天史上的一場關鍵突破。7月10日，長征十號乙運載火箭順利將載荷送入預定軌道後，其一子級垂直返回，在海上回收平台領航者號上，通過全球首創的網系捕獲方式成功實現回收。這不僅是中國火箭首次成功實施垂直回收，打破了由美國SpaceX長期壟斷的火箭回收複用局面，更因其獨特的“不靠腿、靠網”設計，在國際航天界引發了高度關注。 面對公眾普遍的好奇，即馬斯克的SpaceX早就回收和複用火箭無數次了，我們才第一次成功回收，這有什麼好高興的？海空軍研究學者劉亢向香港中通社提出了核心觀點：回收和回收並不一樣，長征十號乙獨創的網系捕獲在經濟性與安全性上，相較於SpaceX具備獨到的代際競爭優勢。 劉亢解讀網系捕獲三大核心優勢 在此次長征十號乙成功回收之前，全球公開驗證過的火箭垂直起降回收只有兩條路徑，均由SpaceX開創：一種是獵鷹9號的箭體支腿著陸，另一種是星艦正在測試的發射塔機械臂（俗稱筷子夾）捕獲。中國獨創的海上網系捕獲不僅突破了美國在低軌空間的壟斷，更在技術細節上對SpaceX的兩種模式進行了針對性的優化與超越。 第一是網系捕獲更經濟。對比獵鷹9號支腿回收，SpaceX所採用的著陸腿系統重量高達2噸左右。在每千克運力都折算為高昂資金的商業航天市場，這2噸的重量會直接吃掉大量的有效載荷。長征十號乙取消了著陸腿，改用重量極輕的掛鉤裝置。劉亢表示，即便節省下來的重量不能一比一替換為運載能力，也能為火箭省下起碼一顆星鏈級衛星的運力。另外，網系捕獲方式將部分複雜的回收子系統部署在回收船上，不僅大幅降低了火箭本身的結構重量，還能顯著降低箭上回收系統的設計與研發難度。在這種回收構型下，長征十號乙的近地軌道運力不低於16噸，已與獵鷹9號持平，但性價比更高。 第二是網系捕獲更安全。看過SpaceX火箭回收的朋友會發現，早期獵鷹9號在海上平台著陸時，經常發生傾倒並引發爆炸。劉亢指出，這是因為支腿著陸的支撐點位於火箭的最底部，也就是在助推器質心下方，火箭落地後重心偏高，極易失去穩定性。中國首創的海上網系回收，其形式是在海上高空佈設阻攔索，形成井字形繩索。火箭下降時通過箭上掛索機構落網。由於回收支撐點位於一子級重心之上，火箭處於自然下垂的懸吊狀態，著陸後更穩定、更安全。 第三是力學環境更溫和、更適應海上複雜海況。雖然SpaceX星艦利用發射塔機械臂在空中直接夾住火箭，同樣省去了著陸腿重量，但塔臂回收屬於剛性夾緊，夾緊時劇烈的力學衝擊對火箭結構和發動機壽命都是極大的考驗。劉亢強調，相較於星艦的筷子夾，網系捕獲方式下，箭體所承受的力學環境更加溫和，損傷箭體的風險大幅降低。另外，據航天研製團隊介紹，海上回收平台在4級海況下會產生2至3度的傾斜，火箭下降也有滾轉，網系回收系統可實時主動補償角度偏差，並在觸網後像繫安全帶一樣由四周繩索固定、底部抱夾鎖緊。劉亢指出，這種網系系統更適用於海上複雜環境的部署，可以通過將回收點直接設置在火箭航路上，減少火箭返航所需的燃料搭載冗餘，從而進一步提升運力並降低成本。
長征十號乙一子級火箭海上網繫回收成功。（央視新聞） 終結低軌空間圈地運動的關鍵手 劉亢在分析中指出，可複用長征十號乙火箭的快速成熟，首要戰略受益者就是我國的低軌衛星互聯網星座。 目前，SpaceX的星鏈正在全球加速部署並開發軍事場景。根據數據統計，全球進行的火箭發射任務中，美國依靠SpaceX一家的高頻發射佔據了絕大多數載荷，而我國的發射頻次此前仍有提升空間。在低軌道“先登頂、先佔用”的國際規則下，我國互聯網星座部署速度此前落後於星鏈。 隨著長征十號乙網系回收的成功，這一被動局面將被徹底終結。專家透露，我國將在年內利用此次回收的這枚一子級，直接進行火箭複用發射試驗。試驗成功後，長征十號乙將迅速投入量產。結合優化的測發方式，其發射準備周期將壓縮至14天，發射頻率大幅提高。這將推動中國星網系統及各類星座大幅提高入軌速度，快速形成比肩星鏈的在軌規模。 長征十號家族的跨型號複用與迭代 根據劉亢及航天專家的介紹，長征十號並非單槍匹馬，而是一個功能互補的大型火箭家族： 長征十號是5米直徑兩級串聯構型，主力用於我國載人登月任務。長征十號甲則用於空間站任務，劉亢特別提到，長征十號甲與長征十號乙共用同款一子級。未來長征十號甲的一子級回收後，將直接複用於長征十號乙商業火箭之上。這種跨型號複用能快速積累大量的經驗，加速我國火箭複用標準的制定。本次任務的主角長征十號乙，目前採用YF-100系列液氧煤油發動機，主打低軌互聯網星座發射。未來將更換一子級動力的長征十號丙，則計劃採用液氧甲烷發動機。劉亢指出，現階段煤油燃料在高溫燃燒下容易產生結焦現象，也就是積碳，回收後需要密集的清潔維護。未來液氧甲烷的長征十號丙商用後，將徹底解決結焦問題，使發射頻率迎來質的飛躍。 正如劉亢所言，雖然網系回收實現了跨越式領先，但傳統的支腿回收技術同樣不能偏廢。在國家隊利用創新路徑衝刺的大規模星座建設的同時，我國民營航天企業也在並行發力，今年8月藍箭航天的朱雀三號將再次嘗試支腿回收。不盲從、不依賴單一路線，而是根據自身需求獨創第三條道路，正是中國航天挺進深空的真正底氣。 （完） 【編輯：王少喆】
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