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[工程技术] 中国的网系回收比SpaceX的夹持回收更先进

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 楼主| 发表于 2026-7-10 23:56:26 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2026-7-10 13:24 编辑
8 c+ v" E5 R1 P! v7 J1 m
, e% @6 o4 m5 f; k中国成功进行了运载火箭第一级的网系回收,成为世界上第二个具有可复用火箭技术的国家。
( S- I* k6 Q3 Z7 b0 \9 v
( h, n; l, O, U9 c( t美国SpaceX是首先实现可复用技术的,从支腿式开始。$ P  Q/ O' g, @
; g0 a' q  h1 C8 v3 a' M
- L- ?: u* D9 J+ b% D
8 d: [9 |, k9 v, K2 y
支腿式对地面回收场的要求不高,技术难点都在火箭上。首先需要坚固的安装点,其次支腿强度和抗冲击力要求非常高。据估计,支腿的重量代价约10%,很占用火箭的运载能力。可复用火箭里,支腿和安装点是不可复用的,但这相比于第一级的整体价格,还是划算的。
- h, n4 k5 _" \- d5 E3 ?
! S6 E, {! l% R) i6 v下落速度控制当然重要,但支腿式的技术难点在于精确控制下落姿态,偏离垂直可能立刻造成倾倒,接下来就是爆炸。SpaceX的早期试验里,没少这样的事故。偏离垂直可以是控制问题,也可以是地面风的干扰。在海上回收的话,还会因为波浪运动造成平台倾摇,造成同样的问题。
" E! }8 q6 l; T# w; S1 @
0 Y6 [& [2 @( [支腿式的重心必须精确落在支腿之间,这带来很大的控制和实际应用环境的挑战,控制精度还有办法通过技术进步来解决,地面风还有可能通过顶端的侧推姿控火箭迅速回位到垂直状态,海浪影响就很难解决,简单恢复到垂直状态都不一定解决问题,还取决于支腿落地时的受力分布和平台倾摇。即使勉强落地,还有风浪中的火箭固定和不使倾倒的问题。
% E! h$ e2 `2 j" I9 c2 Z1 w' k/ ^  q- h+ f/ U& I$ v& Y. o; a
第二代可复用技术是夹持式,中国人喜欢形象地称作“筷子夹”。+ u& d' y5 \2 l
) v3 B! _+ Q/ b) o7 P2 P

1 ~- s% @+ H& V9 v7 s1 j$ w# d1 ^! U; e& T9 R! C. a, A' f
高大的回收塔上有一对钳式夹具,待回收火箭落入夹具之间时,夹具动作,夹住火箭。实际上不是直接夹住箭体,而是架住顶部格栅翼和承力耳环,把火箭“拎着耳朵吊起来”。顶部格栅翼主要用于回收时的气动姿态控制,也用作夹持时的挂钩。
0 M. a2 D: s/ X$ g5 E1 ?9 `. u0 k" n" t
与支腿式相比,箭上重量代价降低80%以上,非常可观。翻修、复用成本也大大降低。
8 K4 W4 Q% _: R' i
. p' T3 E( F1 l+ L7 I与支架式相比,夹持式更加稳定。重心在夹持点之下,这是自然稳定的。最重要的是,夹持稳定对火箭姿态不敏感,偏离垂直也不打紧,“吊住”后,就自然稳定了。当然,回收塔的要求很高,火箭精确落入夹具之间的要求也很高。, [% P. F( Y$ e4 j7 J! B8 C
: V5 {: n6 ^- \$ ?6 w" \
在珠海航展上,中国展示了改进的夹持式,单立柱的回收塔改为四立柱的回收架,双臂式夹具改为双天车式夹具
$ l; L* c' Q) J1 A6 v2 U  Y
( E$ q6 c+ C2 J$ F; `+ Y % b' M* p& I2 a" |# D1 |" q
/ C- O2 s* g* F3 K( @* `1 K
四立柱的回收架比单立柱的回收塔更加稳定,双天车的夹臂也比双臂式的夹具提供更大的容错余量,大大提高回收操作的可靠性和稳定性。四立柱避开火箭尾焰,也有利于降低材料和构造的要求,减轻重量、降低成本。单立柱就没法避开火箭尾焰了。实际上待回收火箭的进入姿态略微朝向回收塔,塔身按设计就是正好在尾焰的喷拂之中。0 O. P& K* m5 A2 ^! C

6 ~7 E: g: p) G. m8 f" \高大单立柱结构在大风中会有晃动,这也限制了回收操作的气象条件。相比之下,四立柱受到风力的影响小得多,只要火箭的抗阵风控制过关,风力限制小得多。
$ k, U; i  Q$ l6 G9 H+ ~
% g) j, E6 C$ m( E7 W双天车的缺点是天车臂比较长大,相对沉重,精确迅捷又足够轻柔的夹持动作实现不易。
  p$ W# c9 M; L: Q- R4 Y  t& W. |* H7 Q3 g# x

, ~6 X+ ^* `6 W. {) U' q' l) f9 ?2 K: W  C; D& n6 m$ p

7 j2 a& a8 i# L6 t3 s$ G+ H& Y' i1 M
  @1 T3 D2 Q$ g  r+ q' V8 O与容易有的误解不同,网系回收不是像蹦极网那样硬接,而是用网系代替夹具,是四立柱夹持式的改进,不仅把顶部的双天车改成井字形网索,还在底部增加了一组井字形网索。上井字形网索的作用和双天车相同,只是有更多的承力点,分散应力,对火箭姿态的敏感性进一步降低。下井字形网索帮助迅速固定火箭,避免晃动。网索的重量也大大低于刚性夹具,动作轻柔、敏捷、可靠。上下井字形网索完成固定后,一直到回收船回到基地才解开,确保火箭在海上的途中安全。0 x! ?, r2 C( }  t; K

. t8 M2 T8 z! X$ e2 L与刚性夹具相比,柔性网索具有弹性和缓冲装置,降低回收的冲击力,提高回收安全性,降低回收挂钩的强度要求。比SpaceX的夹持式的重量和翻修成本进一步降低。长征十号乙也采用格栅翼,中国拥有格栅翼技术,加装格栅翼用于回收下降过程的气动控制顺理成章,现在也用作夹持式的挂钩。- O1 k2 p- y/ E1 o# j

% ]* L- s6 P9 C1 ~回收船需要甲板宽大,特别稳定,船体分前后两段,中间由四立柱框架搭接,还解决了火箭尾焰对甲板的烧蚀问题。这样的船体复杂,但这完全在中国造船技术的范围之内,成本也可控。在未来,前后船体都采用双体船型也是可能的,这将是独特的四体船,更加适合四立柱的要求。7 d6 K( ]* M5 J2 ~7 I
, n! d. v/ Z/ N0 X# a, M' F3 R; J
与SpaceX的夹钳式相比,中国的网系式更加轻柔、可靠、稳定,海上回收也更安全。SpaceX的单立柱回收塔基本上不可能在海上应用,任何一点小风小浪就会导致不可接受的塔顶晃动,塔越高,晃动越大,基本上没法用于回收作业。SpaceX考虑过买二手钻井平台用于海上回收,最后还是放弃了。
8 g3 _" K7 l/ F7 E! N0 ~& z: }# O* T( o- u: L7 m7 k
海上回收既受到海洋风浪的影响,又有主动避开不利气候的能力。火箭发射和回收不是随便哪里都可以的,发射需要尽量靠近赤道,以最大限度利用地球自转的影响,回收则受到入轨方向的限制。但中国已经具有运载火箭机动发射的能力,与机动回收相结合,将大大增加发射窗口,提高发射频度。这样未必能保证每一次发射都在最优条件下进行,有效载荷会吃点亏,但更加宽大可靠的发射窗口同样重要。
- u' b" v- _% ]' O, Y
, s7 M) B' I8 I3 }- z4 M% {1 G3 h长征十号的发动机技术还是常规的,不及SpaceX的液氢液氧先进,但中国的液氢液氧火箭已经在路上了。尽快解决可复用技术有助于加快组建低成本“中国星链”,其意义是怎么说也不过分的。更加先进、可靠、耐气候的网系回收大有可为。

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  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-8 04:51
  • 签到天数: 1811 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2026-7-11 00:27:45 | 只看该作者
    这算是国家队的可回收火箭第二次测试,就成功了,比当初Falcon 9快多了。后发优势。, y1 {& X8 I( q' c
    不过上回落船边海里的火箭上面没冒黑烟,这次的冒了,估计是内部回路漏了,煤油着了。
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    板凳
     楼主| 发表于 2026-7-11 00:31:36 | 只看该作者
    moletronic 发表于 2026-7-10 10:27
    , P& f0 V3 w0 i这算是国家队的可回收火箭第二次测试,就成功了,比当初Falcon 9快多了。后发优势。
    4 m! P/ r' }5 I, T2 P; x8 }2 @# Y不过上回落船边海里的 ...

    * k; L  q& @1 B' n: ^8 ?这个方案在原理上就可靠性高得多,还真是后发优势。
    7 i5 _# G6 ]5 s
    + u  j" x( Y2 L6 M2 V5 B' t- D冒烟可能是什么东西点着了,小问题。
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    地板
    发表于 2026-7-11 02:08:43 | 只看该作者
    本帖最后由 孟词宗 于 2026-7-11 02:10 编辑
    9 W9 W; z# K* O1 u& y; U: a6 e7 s) x. l1 }2 m+ }
    多年以前就说过搞回收式火箭没多大意义。SpaceX的回收看着高大上,但SpaceX 从来没有公开过完整成本结构,所有数字都来自他们的自吹自擂、哈佛案例、业内分析以及粗略估算。  T- i$ W. p& ~  W, W7 s

    ( G3 X& s% y+ C6 z" h: T虽然一级火箭占了制造成本的75%,但并不是说回收了就省75%。翻修成本(这点SpaceX从来不说,只是自夸远远低于预期),运输成本,回收成本(回收平台,翻造工厂,重新加注燃料等等)都要算入成本的。
    & E' {2 g6 W* L6 `- j, S
    / l$ g7 W4 u6 u! t% [4 S实际上,真正摊薄了成本的是超高发射率。自从奥黑改革NASA搞私有化后,SpaceX近年来占据了美国轨道发射总量的 85% 左右。7 n, i8 K2 J3 Y+ y3 b5 V

    ; k& H" [& j# K3 r要降低成本并非只有回收一途,降低一级火箭的制造成本一样可以达到目的。而且还免了回收火箭后的不可靠性。就像这次回收的火箭冒黑烟,必须修过才能再次上天。如果问题严重,修复成本太高可能就放弃了,这不但等于没有回收还要加上检修成本。
    5 }; Q" X* ^5 z
    ' I  `+ e" }, [+ ~: I5 [" u3 L从实际发射成本上来说,SpaceX 的回收能省钱也是理想状态。下面这篇文章 比单价,中国火箭已经不输SpaceX 解释得比较清楚。理论上的每公斤发射成本并不等于实际每公斤发射成本。

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    5#
     楼主| 发表于 2026-7-11 03:10:22 | 只看该作者
    孟词宗 发表于 2026-7-10 12:08& ~; Z. O+ u5 ^9 f- I9 D
    多年以前就说过搞回收式火箭没多大意义。SpaceX的回收看着高大上,但SpaceX 从来没有公开过完整成本结构, ...
    # X0 Q! E) p% S: ~% w" {
    除非你能证明回收、再加注的成本比直接抛弃还要高,你的质疑不说明任何问题。
    7 A) w9 h' g# C
    ( R, V3 u# y( @  b一级成本站75%,哪怕只能回收50%甚至30%,也比扔掉75%的成本更低。/ w  M/ z  e$ q6 X5 x0 M

      t( c4 v* F1 r. t1 pSpaceX的火箭在出动率有目共睹,发射成本有目共睹。中国不可复用已经做到SpaceX的水平的话,很好;可复用进一步增加成本优势。这一点不影响可复用技术的有用性。
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    该用户从未签到

    6#
    发表于 2026-7-11 06:05:21 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2026-7-11 03:10  I6 G  p9 C" _% B) h9 F
    除非你能证明回收、再加注的成本比直接抛弃还要高,你的质疑不说明任何问题。+ w9 T* u7 `' [+ T  v

    , A* N$ S( ?' n. H) W: o6 y7 \$ B一级成本站75%,哪怕只能 ...

    0 `! |- e' G) c( J% j6 x/ G) N这没啥好争辩的。首先,没人有确实证明SpaceX真的省钱了。其次,就算省钱吧,不过是不断开一辆老爷车和不断换新车的区别。开老爷车固然表面上省钱,但代价是要不断维修,金钱成本可能低,但时间成本也是成本,还有个可靠性的问题。& \4 T0 u0 c9 W, t
    " Y, x- O+ D2 Z8 W8 W# m- D
    老实说,美国搞火箭回收也是制造业空心化的表现之一。就像去古巴路上跑的全是老爷车,怀旧是怀旧,但也反映了古巴造不出新车也没钱买新车的困境。
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    该用户从未签到

    7#
     楼主| 发表于 2026-7-11 07:23:12 | 只看该作者
    孟词宗 发表于 2026-7-10 16:055 t& `$ u# T" {+ S; F5 L$ S
    这没啥好争辩的。首先,没人有确实证明SpaceX真的省钱了。其次,就算省钱吧,不过是不断开一辆老爷车和不 ...

    & J" {$ Z! G+ J0 J( X这样的强词夺理也只有你自己相信了。你倒是每天开一辆新车上街、一次性使用就扔掉试试?你对工程(engineering)到底有一点概念没有?
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    该用户从未签到

    8#
    发表于 2026-7-11 07:50:53 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2026-7-11 07:23
    2 S9 k# \1 q- S6 ]/ i6 ~& b这样的强词夺理也只有你自己相信了。你倒是每天开一辆新车上街、一次性使用就扔掉试试?你对工程(engine ...
    5 ^$ m9 E- o4 p% K4 r/ ^! X
    对啊,搞火箭的钱学森对于 Engineering 也没概念对吧?人家搞了这么多年而且中国当初条件那么艰苦,怎么就没想到回收火箭这招呢?
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    该用户从未签到

    9#
     楼主| 发表于 2026-7-11 07:52:28 | 只看该作者
    孟词宗 发表于 2026-7-10 17:50
    ( y7 J% g# K) b. i对啊,搞火箭的钱学森对于 Engineering 也没概念对吧?人家搞了这么多年而且中国当初条件那么艰苦,怎么 ...
    , N$ j6 n7 G( l* T! c- q- q( T6 N
    钱学森告诉过你他没有想到过回收火箭这一招?
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    10#
    发表于 2026-7-11 07:53:23 | 只看该作者
    本帖最后由 孟词宗 于 2026-7-11 07:55 编辑
    ( u  y5 V4 u, A+ ~* r
    晨枫 发表于 2026-7-11 07:52
    1 [) H+ p- V  Q* u* M  K+ |钱学森告诉过你他没有想到过回收火箭这一招?

    . \+ d$ W9 p6 t7 L, L, z7 E# h5 u5 I+ k( g6 h# N2 `
    钱学森告诉过你他想到过回收火箭这一招?不过他还真的提过。他的方案类似于空天飞机。实际是装上翅膀。而这个东西,后来美国叫作航天飞机。 航天飞机的最终结局是啥不用说了吧?
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    该用户从未签到

    11#
     楼主| 发表于 2026-7-11 07:54:46 | 只看该作者
    本帖最后由 晨枫 于 2026-7-10 17:56 编辑 : y" E8 V! C4 |
    孟词宗 发表于 2026-7-10 17:53
    9 u+ O: x: J! G) N: r$ }钱学森告诉过你他想到过回收火箭这一招?
    ( M" G: i& p7 h" j; N0 \% R

    ) Z1 b; N1 H* B4 M( O你连这种下三滥胡搅蛮缠都用上了,给自己留点体面吧。
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-1-2 23:51
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气

    12#
    发表于 2026-7-11 09:06:59 | 只看该作者
    孟词宗 发表于 2026-7-11 07:50
    . z7 T# o7 [6 ^5 v" ^对啊,搞火箭的钱学森对于 Engineering 也没概念对吧?人家搞了这么多年而且中国当初条件那么艰苦,怎么 ...
    6 F# @( c+ z/ J9 y, d: i' d
    0 x' B/ w. V* O/ i0 N: K
    这啥逻辑啊。毛主席这么伟大,当初为啥不亲自决策上电磁弹射?秦始皇这么牛x,为啥不组建七海舰队把美洲,澳洲,非洲都变成郡县?
    ; y" w/ d6 x( j1 N9 l
    2 V" ~. \- O. s; s" }. x
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  • TA的每日心情
    衰
    2024-12-7 02:20
  • 签到天数: 389 天

    [LV.9]渡劫

    13#
    发表于 2026-7-11 09:51:10 | 只看该作者
    没有注意过, SpaceX用于夹住回收火箭的架子,是否就是用于下次发射的同一个。如果是回收发射同一个的话,还是有优势的。
      ~" x( L3 W  b' a7 M# R. s( f这个渔网架肯定是不能用于再次发射,还要倒腾到发射架上。
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    该用户从未签到

    14#
     楼主| 发表于 2026-7-11 10:00:17 | 只看该作者
    togo 发表于 2026-7-10 19:51
    : u0 w) z: o0 M$ K. p9 P/ d) S没有注意过, SpaceX用于夹住回收火箭的架子,是否就是用于下次发射的同一个。如果是回收发射同一个的话, ...

    9 \' P% k& |- b! ^3 [* @网系是误导,其实用的不是网,是缆。更换相对容易。
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  • TA的每日心情
    衰
    2024-12-7 02:20
  • 签到天数: 389 天

    [LV.9]渡劫

    15#
    发表于 2026-7-11 10:13:48 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2026-7-10 18:008 n1 F, n/ g1 i# w$ P
    网系是误导,其实用的不是网,是缆。更换相对容易。

    + n5 s3 q0 M3 `# ^' f快速查了一下,SPACEX发射和回收火箭用的是同一套launch and catch tower,显然是考虑过重复发射间隔的问题。
    3 Y: [6 t1 c( F0 H7 s1 q中国的回收系统(无论是网或者缆),虽然更安全有效,应该无法用于发射,还要倒腾到发射架上。) Y+ R/ b+ {2 O0 {
      j( `, @# `' J+ L( O3 ]. h
    各有利弊吧
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    该用户从未签到

    16#
     楼主| 发表于 2026-7-11 10:36:32 | 只看该作者
    togo 发表于 2026-7-10 20:13) v% K$ Q/ z3 o2 v1 @
    快速查了一下,SPACEX发射和回收火箭用的是同一套launch and catch tower,显然是考虑过重复发射间隔的问 ...
    0 c& w- ^3 h+ T, `7 `& A
    海上回收船肯定不用于发射。发射已经有现有设施,这不是可复用技术的瓶颈。
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    该用户从未签到

    17#
    发表于 2026-7-11 11:09:51 | 只看该作者
    说中国的方案更先进,我觉得不太准确。从火箭降落最后阶段的控制精度要求来看,spaceX的方案肯定是更高的。如果spaceX改用网系回收,火箭方面基本不需要任何升级。两种方案各有优缺点,具体选择哪种更多的是取舍问题。而且这次成功也还没有完全验证可复用火箭的全流程,还要把这次回收的火箭再次成功发射。成绩需要肯定,差距也必须正视。
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2026-3-10 01:08
  • 签到天数: 45 天

    [LV.5]元婴

    18#
    发表于 2026-7-11 11:27:39 | 只看该作者
    孟词宗 发表于 2026-7-11 02:08
    * {3 I# u# _! V! S' \: W多年以前就说过搞回收式火箭没多大意义。SpaceX的回收看着高大上,但SpaceX 从来没有公开过完整成本结构, ...
    ( m& I) p0 F  m4 z9 F/ w1 I

    5 U' A8 |1 T  f# [' x) C) E回收最大的优势是爆产能,所以才能够“低成本”大批量发射星链这种太空垃圾
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    该用户从未签到

    19#
     楼主| 发表于 2026-7-11 13:33:24 | 只看该作者
    本帖最后由 晨枫 于 2026-7-10 23:34 编辑 2 ]- M7 g4 L7 a8 p% V
    sleepyr 发表于 2026-7-10 21:09
    % n/ Q/ h6 S# c9 H说中国的方案更先进,我觉得不太准确。从火箭降落最后阶段的控制精度要求来看,spaceX的方案肯定是更高的。 ...
    & b9 ^% K" B8 _& |3 B8 \
    % E0 j; \1 K, c% d5 w' q% t4 ~. ~
    达到同样目的的情况下,容错度更高的方案更先进,这是no brainer。) m1 P( B+ _" B& l+ z4 ]

    ' R8 G: c9 b8 a: i+ U- s1 I所以同样造7nm芯片,EUV比DUV多次曝光更先进。
    9 O% d2 o. u% u- S7 h
    1 T- @6 i" x& a' u2 }3 D7 q, H在可复用技术里,最大的难关不是发射,不是再加注,而是回收。0 y0 d& y9 m* \4 U
    + o1 N6 f+ @# N5 ^! X; i- u
    回收火箭再次发射只是时间问题,但回收能否成功可不是时间问题。
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  • TA的每日心情
    奋斗
    前天 19:42
  • 签到天数: 3077 天

    [LV.Master]无

    20#
    发表于 2026-7-11 18:04:19 | 只看该作者
    togo 发表于 2026-7-11 10:13, A. q9 [) J/ H" y! r2 Y
    快速查了一下,SPACEX发射和回收火箭用的是同一套launch and catch tower,显然是考虑过重复发射间隔的问 ...
    + ^1 a0 P( z5 f
    火箭回收之后肯定要全面检修之后再组装,加注燃料之类的种种再重新发射,用同一套机构似乎没什么必要,如果这些都可以在发射架上完成,相信兔子肯定也能把发射架回收架合二为一。
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