很长一段时间里,在普通人心里提起火箭回收,大家第一时间想到的就是马斯克SpaceX公司的猎鹰‑9火箭。
靠着四条液压着陆腿垂直降落的回收模式,马斯克牢牢霸占全球可复用火箭市场,很多人默认:
想要实现火箭一级回收,就只能照搬猎鹰‑9的这套方案,相关技术专利都被美国握在手里,后来者只能照抄美国人走过的老路。
直到7月10日,长征十号乙火箭在海南发射场一飞冲天,一子级在300公里外的“领航者号”回收船上依靠巨型阻拦网完成空中捕获回收,全球首次海上网系回收试验圆满落地,大众才恍然大悟:
中国航天没有钻进国外专利划定的圈子,我们另起炉灶开辟了第三条独立赛道。
先把关键事实讲清楚:很多网友会误以为长十乙打破了猎鹰‑9的专利,其实准确概念是:我们绕开了马斯克的专利壁垒,不走着陆腿垂直降落路线,自主研发全新技术,完全避开对方专利保护范围,并不是破解了对方专利。
猎鹰‑9整套核心逻辑非常固定:火箭一级末尾加装4条沉重的液压着陆腿,火箭降落时发动机持续反推减速,最后依靠着陆腿硬落在海上驳船。
这套方案对应的结构设计、发动机深度节流算法、末端垂直降落控制逻辑,全部是SpaceX申请的核心专利,别人照着着陆腿模式研发,就会触碰专利红线。
为了适配着陆腿,猎鹰‑9火箭全程要带着将近2吨的着陆腿结构飞行,这部分死重无法抛弃,海上回收场景下运力直接损耗23.2%;
而且火箭降落时,必须把落点控制在±0.5米以内,稍微偏差一点就会出现箭体倾倒、火箭损毁,几百次回收试验背后,是马斯克投入海量资金换来的工程经验,很长一段时间里各国都只能模仿这条路线。
而航天科技一院(火箭院)的研发团队从一开始就放弃跟风模仿。工程师们换了一套完全相反的设计思路:把缓冲承重的任务,从火箭本体转移到海上回收船上面。
长征十号乙箭体彻底取消着陆腿,只在箭体底部预留4组轻量化折叠挂钩;火箭一子级完成推送卫星入轨之后,依靠栅格舵调整飞行姿态,经历大气层再入、高空二次点火减速,下降到回收船上空之后展开挂钩,精准卡进领航者号上方井字形巨型柔性阻拦网,依靠缆绳液压系统缓冲下坠冲击力完成软回收。
整套设计全部是我们自主研发,从顶层方案、箭体挂钩设计、海上大船动态定位、火箭‑船舶协同控制系统,全部是国内科研团队独立攻关,没有借鉴猎鹰‑9的专利技术,完全跳出美国划定的技术框架。
对比猎鹰‑9,这套方案优势十分明显:
第一、省去2吨着陆腿死重,长十乙运力损耗下降至15.8%,同等条件下可以运送更多载荷;
第二、回收容错性大幅提升,猎鹰‑9落点误差只能控制0.5米,我们网系回收允许±50米偏差,就算海上风浪偏大,回收成功率依旧更高;
第三、箭体不会出现硬撞击,发动机受到的冲击更小,后续火箭多次复用的时候,检修成本更低。
回收状态下长征十号乙近地轨道运力达到16吨,和猎鹰‑9处于同一水准,硬件实力完全对标国外顶尖产品。
这件事一经曝光,全网网友分为两大阵营,讨论氛围十分热烈。
大批国人倍感振奋,感慨中国航天不再受制于人
很多网友激动地留言:
“之前总觉得火箭回收只有马斯克的路子可行,现在才明白,不是我们做不到,而是我们不想走别人的老路。”
“如果当初我们选择着陆腿方案,一定会被国外专利处处掣肘,后期商业发射还要支付高额专利费,现在自主研发,未来商业航天的利润全部留给国内企业。”
“猎鹰‑9已经试飞600多次,工程成熟度领先我们,但是路线我们自己说了算,假以时日,长十乙系列火箭大规模商用之后,我们完全可以抢占全球航天发射市场。”
“航天科技一院和六院的科研人员默默埋头攻关,不靠抄袭、不走捷径,这才是中国科研该有的样子。”
理性派网友保持清醒,客观看待现在存在的差距
当然也有不少网友保持冷静,没有盲目吹捧:
“这次只是首次试验成功,猎鹰‑9经过数百次发射验证,多次重复使用的数据积累,是我们现阶段欠缺的。网系回收后续还要经历数十次试验,距离大规模商业化还有很长的路要走。”
“领航者号回收船造价高昂,前期投入巨大,后续如何压缩成本,是科研团队接下来要攻克的难题。我们突破了技术路线,但工程成熟度依旧需要时间追赶。”
深层剖析:这件事带来的深远意义,远远不止火箭回收本身
第一,绕开国外专利壁垒,掌握技术话语权。
现代高端科技领域,专利壁垒是西方国家最惯用的手段。一旦落入别人专利划定的范围,后期商业化处处受限。就像芯片领域一样,别人制定标准,我们只能被动跟随。
这一次航天团队选择换道超车,用全新思路实现突破,给国内高端制造业提供宝贵经验:与其在别人的框架里内卷,不如开辟自己的赛道。
第二,为将来载人登月打下坚实基础。
长征十号乙是登月火箭长征十号的衍生型号,这次回收试验,本质上是在为我国新一代载人登月火箭验证一子级复用技术。
未来原版长征十号执行登月任务,同样会复用回收技术,降低登月工程巨额开销,加速我们载人登月计划落地。
第三,压低太空发射成本,助力商业航天崛起。
随着火箭可以多次重复使用,以后发射卫星的成本会大幅下降,我国可以承接更多国外卫星发射订单,打破SpaceX垄断全球商业发射市场的局面,把太空经济的红利握在中国人自己手里。
客观来讲,短期之内猎鹰‑9成熟度依旧领先,我们还有很长一段追赶路程,但长征十号乙的问世已经证明:
马斯克的神话并不是不可打破,外国人能做到的,中国人换一条道路照样可以实现。
未来随着长十乙火箭不断迭代完善,中国航天会拿出更多自主研发的硬核成果。
那么问题来了,你看好长征十号乙未来的发展吗?
你觉得多久之后我们能和猎鹰‑9平分全球航天发射市场?
欢迎评论区留下你的看法。