最近长征十号乙回收成功的消息刷爆了航天圈,不少人刚给中国航天点完赞,转头就看到通稿说日本也搞成了可回收火箭着陆。这给不少网友整懵了,难不成咱们刚突破技术人家就跟上了?这里面的门道可真不少,咱今天掰扯清楚。
咱先把两边的硬参数摆出来,大伙一眼就能看出差距。中国这次的长征十号乙,63米高5米直径,起飞重量足足760吨,飞到预定高度分离后,一级火箭直接空中调头减速,稳稳朝着南海上提前待命的大船飞去,最后被船上的井字形柔性网稳稳接住。这是全球第一次用网捕获轨道级大运力火箭一级,含金量懂的都懂。
日本那架试验机是什么规模呢?JAXA7月11号在陆地上做的实验,这架RV-X试验机全长才7.3米,直径才1.8米,点着火升空以后,也就飞了11米高,稍微平移了一小步就落地了。共同社转头就喊着陆成功,还说这能提升日本航天竞争力,说白了也就原地蹦了一下,和咱们从几百公里轨道飞回来完全不是一个量级的玩法。
很多人刷到消息第一反应就是,为啥不直接抄猎鹰9号的作业啊,人家都成功几百次了。其实哪有这么简单,选什么技术路线根本不是比谁更聪明,是咱们提前算好的成本账和容错账。马斯克那套着陆腿方案,火箭得自己带四条腿落地,要求落点准得跟针尖扎点似的,偏差稍微大一点直接就炸了。
这套路对火箭控制精度、发动机多次启动可靠性要求都拉满,而且落地之后,液压机构、缓冲结构都得精修一遍,折腾下来成本也不低。咱们选网式回收,思路从根上就不一样。哦对了,最直观的好处就是省重量,着陆腿加液压系统加起来好几吨,航天发射里每一克重量都金贵,省下来的死重就能多带一颗卫星,这不比啥都强。
再说缓冲都交给船上的网了,火箭本身受的冲击小很多,检修维护成本直接降了一大截,理论上发射频次还能往上提不少。最关键的是容错率高,网是一大片面接触,不是非得卡着某个针尖大的点落,船上的网还能三维移动,主动去接回来的火箭。
这个思路说白了就是用系统的冗余换落点的容忍度,对大规模商业发射来说,比死磕零失误务实太多。但你要说这技术简单?那可大错特错,全世界没人做过相关工程验证,咱们是第一个吃螃蟹的。箭、船、网三方得实时协同,火箭要实时报坐标,船得在海浪里把偏差控制在一米以内,网兜住几百吨的火箭不能断,缓冲阻尼还得刚好匹配,难度一点不比着陆腿方案低。说白了就是咱们选了一条最适合自己需求的路,不是谁比谁先进,是赛道需求本来就不一样。
搞可回收火箭说到底就是图省钱,航天这行当本就是烧钱堆出来的,发射公斤成本降一点,整个商业逻辑都能改写。人家猎鹰九号复用多次之后,单次发射成本从早期的一亿美元降到了一千五百万美元,直接砍了八成五。
咱们这套网式回收要是能复用五次,成本优势就显现出来了,复用十次以上,单次发射成本有望降到原来的两成不到。这可不是小数目,咱们现在两个万颗级别的卫星互联网星座,加起来规划超过两万八千颗卫星。就算一枚火箭一次带二十颗,也得发射一千四百次,全用一次性火箭的话,卫星等火箭的瓶颈根本破不开,可回收技术跑通了,发射频次提上去,瓶颈直接就解决了。
还有更重要的,长征十号乙一级的技术路线,和2030年前后要送人上月球的长征十号登月版是同一条技术路径。今天拿到的回收数据、发动机多次启动的实际表现、制导系统的精度反馈,全都会汇入登月火箭的研发体系,不光解开了卫星等火箭的困局,还能把登月的时间表往前推一大步。
说回日本那11米飞行,客观来说日本航天在材料科学、精细控制上底子确实不差,这点咱得承认。但材料好和能做成大工程完全是两码事。飞11米离地面,也就算个入门级的原理验证,要让火箭从几而且还有个值得期待的事,咱们民营的朱雀三号要是七月内能首飞成功,走的还是着陆腿回收路线,那咱们就会成为全球第一个同时掌握两种可回收火箭技术路线的国家。国家队搞网式,主打低成本高冗余,民营搞着陆腿,主打高精尖高通用,双轨并行卷出来的竞争红利,最终抬升的是整个中国航天工业体系的韧性。
百公里高的轨道减速、调头、扛住再入大气层的高温高压、实现发动机深度节流多次启动、最后精准回收,这中间的距离
不是线性爬坡,是质的跨越。日本现在学的是猎鹰九号的路线,才刚刚迈开小步子,11米的实验离实用还差得远。网上那些喊着日本也成功了的声音,听听就算了,这种比较本身就没什么意义,就像拿百米冠军和围棋冠军比强弱,压根就不是一个赛道。
参考资料:大皖新闻 “日本可回收火箭着陆成功”?日媒:只飞了11米