7月10日,长征十号乙运载火箭(以下简称“长十乙火箭”)在海南商业航天发射场首飞成功,同时,火箭一子级成功实现海上回收。
这是中国首次实现重复使用运载火箭回收,也是全球首次运载火箭网系回收,标志着中国在重复使用火箭技术领域取得历史性突破。
据介绍,长十乙火箭全箭起飞推力约890吨,起飞重量约760吨,首飞箭全箭长度约63米,重复使用状态下近地轨道运载能力16吨,具备大运力、高性价比的性能优势。未来,该型火箭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。
为什么实施火箭回收?
火箭重复使用,可以大幅降低发射成本,是未来人类大规模自由进出空间的必经之路,也是中国航天强国建设的重要支撑。
然而,火箭回收时,需要从发射状态改为返回状态,穿过大气层,在复杂气流中精确控制姿态和速度,最终平稳到达指定地点。这个过程,比发射更难。
网系回收,正是中国航天为解决这个难题,走出的一条独具特色的中国路径,是中国航天在可重复使用领域的一次大胆创新。
什么是网系回收?
火箭重复使用技术包括伞降、水平、垂直回收等方式。垂直起降回收是目前世界主流的火箭回收模式。
网系回收属于垂直起降回收的一种,其独特之处是在海上采取高空布设阻拦索的方式,当火箭降至一定高度时,箭上挂索机构启动,稳稳挂在4根“井”字型绳索上,完成捕获回收。
简单来说,这是一种新型箭地协同的火箭回收模式,通过箭与船的高度协同,可提高火箭回收过程中捕获、缓冲的成功率,让返回的火箭不靠“腿”站立,而是直接飞进一张大网里,被温柔地“抱”住。
为什么选择网系回收?
相比当前主流回收方案,网系回收的优势在于,它对火箭的着陆指标更为友好。
研制团队相关负责人介绍,网系回收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;它对火箭落点偏差的适应能力强,网系协同可以“放大”捕获窗口;同时,网系回收系统可以通过系列化设计,适应不同规模火箭的回收需求。
2025年11月,中国航天科技集团一院研制交付了首艘火箭网系回收海上平台——“领航者”号。它长144米、宽50米、吃水5.5米,满载排水量2.5万吨。它与网系回收装置等产品组合,能在茫茫大海上成为一个稳定、精准的移动着陆场。
如何实现网系回收?
归航。长十乙火箭一子级返回时,就像完成了一套极限“体操”动作,火箭在不到6分钟内完成空中“调头”、减速“刹车”、精确着陆等一系列高难度、高精度动作,实现“控得住”“回得准”“落得稳”“接得住”。
入网。为保证火箭精准入网,研制团队为火箭装上了“导航”。火箭通过导航与定位装置,获取相对网系的位置信息,传递给箭上控制系统,控制火箭向网系中心点飞行。同时,网系回收装置实时监测火箭状态,通过地面控制系统,控制绳索运动。这就好比火箭和地面网系在进行一场精准的“双向奔赴”,两者协同配合,实现火箭精准入网。
捕获。火箭进入网系后,箭上挂索机构提前展开。当网系绳索与火箭运动到位后,火箭挂索机构与绳索接触,箭体缓慢下降并被精准捕获。整个过程时间极短。挂索机构就像一双有力的大手,稳稳抓住火箭。随后,火箭在地面网系作用下,实现缓冲减速。
稳固。受海浪、海风等环境影响,火箭可能会在网系平台内晃动。捕获火箭后,回收系统还需进一步固定箭体。辅助稳固绳索先从四周对箭体进行初步固定;之后,自动锁紧平台移动至箭体下方,完成抱夹锁紧支撑。这就像给火箭系上了安全带,让火箭在海上也能停得稳稳当当。
预计今年底前完成复用飞行
后续,长十乙火箭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,预计将在今年底前完成一子级火箭复用飞行。
同时,中国正在研制规模更大的液氧甲烷一子级,并与长十乙火箭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。全液氧甲烷的设计,可以让火箭高频次检修维护更便捷。该火箭定位为主力商业火箭,运载能力更强,能更好满足不同商业发射任务的需求。
中新社记者:马帅莎
编辑:梁静
审校:魏园
责编:马学玲