中国航天迈入火箭回收时代，专家解析长十乙首飞亮点

中国航天迈入火箭回收时代：从长十乙首飞看东方智慧

两天前，中国航天又干了一件大事。7月10日上午，长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场升空，成功将卫星送入预定轨道。但比这更令人振奋的是——火箭一级在分离后，稳稳地降落在数百公里外的海上回收平台上，被一张精心布置的网系精准捕获。这可不是什么小打小闹的试验，而是中国首次成功实施运载火箭一级可控回收，也是全球首例采用网系捕获方式的回收尝试。一个不容忽视的信号是：中国航天，从此正式进入了火箭回收时代。

回收过程步步惊心

在首飞前，记者近距离观摩过起竖状态下的长十乙。约二十层楼高的粗大箭体，七台大推力发动机并联构型，光看着就觉得不易。了解得越深，这种感受就越强烈。

这款由中国航天科技集团火箭院抓总研制的火箭，直径5米，采用两级串联构型。芯一级用液氧煤油推进剂，芯二级用液氧甲烷推进剂。全箭起飞推力约890吨，起飞重量约760吨，首飞箭全长约63米。重复使用状态下，近地轨道运载能力达到16吨。火箭专家阚镭在评价时提到一个关键点：“5米直径是当前大型运载火箭的主流设计，可容纳更大推力发动机与更多推进剂，支撑大运力需求。长十乙在复用状态下可大幅降低发射成本，具有大运力、高性价比的优势。”这话说得实在，也为后续商业航天市场留下了充足的想象空间。

在首飞中，火箭上升飞行了3000秒。一级7台液氧煤油发动机完成加速飞行，二级的1台液氧甲烷发动机接力工作，经过一次飞行、滑行调姿、二次点火等环节，精准将卫星送入预定轨道，同时完成箭体钝化处置。这些环节环环相扣，任何一个出了问题，都可能前功尽弃。

而返回着陆段，才是本次发射任务真正的核心验证内容。长十乙的一级在升空150秒左右与二级分离后，从海拔100公里以上的高度开始下落，以数倍于音速的状态进入返回飞行阶段。火箭设计师王聪把这套流程梳理得清清楚楚：返回过程要经历滑行调姿段、动力减速段、气动减速段及着陆段四个阶段。在滑行调姿段，栅格舵系统展开，完成再入姿态调整，推进剂沉底管理系统同步工作。在动力减速段，一级发动机再次点火，在进入稠密大气层前及时踩一脚“刹车”，把速度降下来，避免因热流等不利因素破坏箭体。随后是气动减速段，这是防热设计的关键验证环节，箭体底部要承受严苛的气动加热和气动载荷考验。最后是着陆段，采用“准悬停”控制策略，把一级的高度和速度都控制到相对为“0”的状态，最终在海上回收平台通过网系捕获方式成功回收。

整个从发射到回收的流程，堪称步步惊心。记者在现场看到，当一级平稳降落的实时画面传回时，许多参与研发的航天人热泪盈眶。这一刻，中国成为全球第二个掌握火箭垂直回收技术的国家。

全球首创网系回收

目前，绝大多数重复使用火箭都采用着陆腿回收方案。长十乙研发团队另辟蹊径，独创性地采用了海上平台网系捕获回收技术。这个决定，为中国航天乃至全球的大规模箭体回收提供了一套独特的中国方案。

在回收当天，南海之上，一艘名为“领航者”号的火箭网系回收平台早已就位。这是一艘长144米、宽50米、吃水5.5米、满载排水量2.5万吨的巨轮，具备DP2动力定位能力，能利用自身推力器抵抗风浪流干扰，维持预设位置。它与网系回收装置组合，就成了一个稳定、精准的移动着陆场。

火箭院技术专家孙振莲用了一个非常形象的表述：这就像火箭和海上回收平台进行的一场精准“双向奔赴”。箭体上的导航与定位系统实时获取速度和位置信息，传递给控制系统，及时调整姿态和速度。同时，网系回收装置实时监测箭体状态，通过地面控制系统控制绳索运动。一级箭体进入网系后，箭体上的挂索机构提前展开，与4根“井”字型绳索接触。触发、滑动、牵拉，整个过程时间极短，但每个环节都要做到精密配合。孙振莲形容，“挂索机构就像一双有力的大手，稳稳地抓住了火箭，随后在海上平台网系装置作用下，火箭实现缓冲减速。”

捕获后，平台的回收系统还要进一步固定箭体。受海浪、海风影响，箭体可能晃动。系统通过两步实现稳固：先由辅助稳固绳索从四周进行初步固定，再用自动锁紧平台完成抱夹锁紧支撑。“就像给火箭系上了安全带，让它在海上也能稳稳当当，”孙振莲说。

网系回收的优势也很突出。火箭院技术专家陈牧野指出，相比主流回收方案，网系回收对火箭的着陆指标更为友好。它有助于简化箭上结构，火箭无需配备复杂的着陆腿，从而减轻箭体重量，增加运载能力和效益。这种回收方式对落点偏差的适应能力强，可通过网系协同来“放大”捕获窗口。此外，网系回收系统还可以通过系列化设计，适应不同规模火箭的回收需求。

据了解，后续研制团队将持续优化火箭性能，加快重复使用火箭技术的迭代升级，预计今年年底前完成一子级火箭复用飞行。

构建我国航天运输新体系

在商业航天、卫星互联网、深空探索被写入“十五五”纲要的背景下，这次在重复使用技术领域取得的突破，意义自然非同小可。

阚镭介绍称，“可回收复用火箭的技术成熟度和工业化水平，直接决定我国进入空间的技术能力和成本。”从需求端看，目前多个巨型卫星互联网星座已进入实质性发射阶段，呈现爆发式增长、发射时间窗口高度集中、发射频次密集的特点。传统一次性运载火箭在成本与产能方面的制约越来越突出，难以跟上短周期、高密度的组网需求。长十乙此次成功首飞并成功回收，核心意义就在于突破了低成本、大运力重复使用火箭技术，填补了国内空白。未来将大幅降低商业发射成本，提升我国商业航天在国际市场的竞争力。按照规划，长十乙未来将承担低轨卫星组网及其他商业发射任务，支撑低轨卫星互联网、中轨道通信卫星等大规模组网需求。

更值得关注的是，长十乙未来还可利用回收后的长十甲火箭一子级执行发射任务，这同时为长十甲火箭的载人任务积累飞行数据，进一步提升可靠性。长十甲运载火箭作为我国新一代近地载人火箭，主要承担低轨载人和载货任务，堪称长征二号F和长征七号的“集大成升级版”。它将来的角色，是航天员往返地球与空间站的“生命之梯”。

此外，在长十乙5米直径的基础上，我国正在研制规模更大的液氧甲烷一子级，并与长征十号乙的二子级液氧甲烷模块组合，打造全液氧甲烷的长征十号丙运载火箭。王聪表示，这款火箭定位为主力商业火箭，运载能力更强，能更好地满足不同商业发射任务需求。目前，它正在紧锣密鼓研制中。

诸位，这才是本次任务最硬核的价值所在。阚镭总结得十分清晰：一方面，这是长征十号甲运载火箭的全剖面飞行验证，有力推进了新一代载人火箭的研制进程；另一方面，作为我国首型回收成功的火箭，它标志着运载火箭正式迈入重复使用的新时代，加速常态化发射能力的形成；同时，此次试验还验证了液氧甲烷发动机的功能性能，为长征十号丙火箭的关键技术攻关提供了坚实支撑。一句话：这是对我国航天运输体系的一次全方位升级。