长十乙的首飞时间,推迟了。
从四月,推到五月。具体日期还没定,但大方向是确定的,这次发射,中国要用一种从未有轨道级火箭成功过的回收方式,把火箭接回来。
网系回收。这四个字,正的是长十乙被关注的原因。
但长十乙本身,不是“大火箭”。长征十号家族里,真正的大哥是长十基本型,这型身长92.5米的火箭,将在2030年送人登月。长十乙只有70米,商业星座定位。
所以说,长十乙首飞之所以这么被关注,纯粹是因为网系回收。
01火箭回家,有几条路?
火箭发射后,一子级分离、坠落。不回收,就是一次性用品,打出去、落下来、报废。
可回收火箭,是让一子级自己回家。
目前人类探索出的火箭回收路径,大致有六条:
垂直着陆(VTVL)。火箭从高空返回,自己点火减速,最后站在地上或驳船上。SpaceX猎鹰9号用的就是这种方式。
翼滑飞回。给火箭装上机翼,像飞机一样滑翔回来。这是航天飞机时代的主流设想,但“机翼是死重”这个死循环,始终没有形成成熟应用。
伞降回收。火箭用降落伞减速,落在海里或陆地上,然后打捞。技术简单,但精度差、箭体容易损坏。
直升机空中捕获。用直升机在空中抓火箭。失败过,没再继续。
机械臂捕获。发射塔装上机械臂,从空中夹住火箭,比如我们熟知的SpaceX星舰的“筷子夹”。
网系回收。火箭落海,回收船在下面等着,张开网,兜住它。
六条路,各有优劣。但目前真正被验证过、可复用、成本可控的,只有垂直着陆这一条。SpaceX猎鹰9号Block 5版本,已完成超30次复用,单次发射成本从约6000万美元降到约1500万美元。
对回收方式感兴趣的,可以参考六条路,一条心:商业火箭回收技术全解析
02 SpaceX:站着回家
SpaceX的回收方案,有一个共同特点:站着。
猎鹰9号,用的是垂直着陆。火箭返回时,四个着陆腿展开,最后稳稳落在地面或驳船上。
星舰,用的是筷子夹。超重型助推器返回时,发射塔上的机械臂张开,等它落下来,夹住,放回发射架上。
两种方案的逻辑是一致的,火箭最终都是要稳稳地落在某个地方。
但是,这种技术难度极高,着陆精度要控制在厘米级。猎鹰9号的最终落点精度在0.5米以内,几乎是“指哪落哪”。发动机要能多次点火,着陆腿要足够轻又要足够结实。所以SpaceX用了十几年,才把这条路跑通。
还有一个增加难度的地方,海况。驳船在海上是有晃动的。如果风浪大,驳船跟着晃,火箭落地的精度就会受影响。
这种回收方式,是傲立。它的确是帅,且这条路已经被验证过是可行的。但问题在乎,难度远比我们想象中更复杂,门槛极高,也不一定适合所有人。
03中国方案:用长板解题
长征十号系列的回收方案,逻辑就完全不同了,不靠火箭自己站稳,而是靠船来接住。所以,长十甲、长十乙、长十丙,都不装着陆腿。
火箭返回时,不是去找一个落脚点,而是直接落海。海面上,回收船领航者号已经在等着,张开网,等火箭自己撞进来。
这么做的好处在于,没有着陆腿,箭体可以减重约8吨。这8吨,可以换成更多载荷,或者少烧一点燃料。对商业发射来说,这是直接的成本优势,也是运力优势。
当然,这种方式也更包容。怎么理解这句话呢?垂直着陆要求火箭精准踩中驳船中心,误差不能超过半米。但网系回收只需要火箭进入网的覆盖范围,一个直径几十米的网,火箭落进去就行。
因此,落点精度要求,也从“厘米级”放宽到“±50米级”。这是网系回收方式最吸睛的地方,因为回收精度容错率的放宽,代表着我们在尝试把对火箭控制的极限要求,降到中国航天可以做到的范围内。
不过,不是所有中国火箭都选网系回收这一种方式。朱雀三号、长征十二号甲,走的就是垂直着陆路线。
04领航者号:专门来接火箭的船
“领航者”号是目前全球唯一公开的火箭捕网船。
这艘船,船长144米,宽50米,排水量约2.5万吨,动力定位精度保持在1米级。
2.5万吨是什么概念?相当于一艘中型驱逐舰的排水量。但它不是战舰,是一艘工程船,船上没有武器系统,只有动力定位系统和张开的大网。
1米级定位精度又是什么概念?南海有浪,有潮汐,有海流。领航者号要在复杂海况下,保持位置偏差在1米以内。这靠的是DP2动力定位系统,船身有多个推进器,根据传感器数据实时调整船位,像一辆永不熄火的自动驾驶车。而且,普通船舶只考核迎浪状态的定位能力,领航者号要考核60度甚至90度斜向浪下的定位表现,难度更高。
网是什么?官方没有公布详细参数,但我们可以粗略地推算,网绳用高强度合成纤维制成,能承受巨大的冲击力。火箭从天上掉下来,时速几千公里,进网的一瞬间,动能相当于一辆卡车以高速撞向一面墙。网绳在受力瞬间拉长、变形,同时产生阻尼,把这股冲击力逐步卸掉。火箭进网,被拉住,停稳,晃几下,然后被拖回港口。
整个过程,预计不超过10分钟。
2026年2月11日,长征十号甲的一子级曾在南海溅落。火箭控制着落进海里,距离领航者号仅200米。也就是那次,验证了火箭的落点精度,已经足够支撑网系回收了。
长十甲回收状态近地运力约14吨,与长十乙共用同一套回收系统。两款箭的数据,已经为网系回收做好了铺垫。
真正的考验,是那10分钟里,网能不能把箭体接住。
05不论结果,都值得记录
长十乙首飞回收,如果成功,毫无疑问将成为全球首创,这将会非常了不起。
在人类历史上,没有一枚轨道级火箭通过网系回收成功返回过。SpaceX没有,蓝色起源没有,欧洲没有,俄罗斯没有。
这不仅是这一款箭型的成功,因为一款成功,三款受益。中国商业航天的发射成本也将因此而大幅下降,全球又多了一个可复用的回收方案。这个方案的核心不是把火箭控制得更精准,而是把减速缓冲这件事交给地面设备来完成。
如果失利呢?
即便失利也没什么可沮丧的,这反而是正常且合理的结果。
SpaceX猎鹰9号,2015年连着四次回收失败,直到年底才第一次成功落地。朱雀三号、长十二甲首飞失利,不代表垂直着陆是死路,只是说明这条路难,需要时间。
长十乙同时挑战入轨和回收,这是极高的难度动作。所以即便失利,也并不意外。真正宝贵的,是积累的数据,在未有可靠的成功之前,过程的积累往往更加重要。
允许失败,也允许走不同的路,这才是通往星辰大海的正确姿态。
航天探索没有标准答案,只有更多答案。
热门跟贴