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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 - a1 r& V8 }. M8 `/ [
3 Q$ f! T0 _: ?: P7 c- I& t
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。
" h8 U# ^4 v( D- f2 T( B
8 ]# D' c* t0 p美国SpaceX是首先实现可复用技术的,从支腿式开始。
/ [& M) p& |% f+ V6 o7 f) Q! m! q+ Q

) R1 c7 z* g7 V" X" X* _3 x- p6 M- `" u9 U# X
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。& \. k! ]. ^/ b6 p0 n# k
% c' s9 U/ G5 F& m9 j
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。
( r* H# @) g# r9 \6 r+ _- `- `1 _4 T! E  b- f/ q  ]! F
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。
% p, O+ x; j; k0 ~( B+ ~/ m: D8 c6 X7 {4 G' R! i3 ?; d
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”。
5 C. O+ O2 P: k/ R& c' |& w& i
$ ?" A: F% D6 w( h0 b. M) [  ^ * R- |. h- d& i+ C) ?5 g
/ x4 _- X  ?$ ]# [
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。+ m$ \. H( n7 f1 ^( J& U  r

9 U( v: k. W1 z& K+ |, P  C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。0 A1 R! {9 w+ `; G+ H. w
9 f# {+ v) r1 ~- A% s5 M, n
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。
; W* U2 T4 D$ e2 ?+ l$ I. f7 z% r) x
& ]8 j5 m; U8 h- g/ L4 C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
( g# l* ]6 h1 E) R1 A+ O! Q6 W4 m# A% G! ^( K; `; Y& A
% p& I, N3 K! J1 S( D* g

' l$ _! A7 \/ j) T7 _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。5 w# Q9 [. p1 o. y0 `) \

: v+ C0 k1 t  @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。
- N& N. ~/ e3 K/ \: O% B: Z2 b9 c, R# B2 U$ h8 v
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。
" W: s8 H! A' ?: O. @3 I9 y0 @4 ~4 o3 [% s# ]$ b& {2 U6 m7 Q

8 Z! ?1 O2 F# P
5 Z. u+ I: O5 G9 q
, J) r4 U+ z' O: D. E9 n
2 s1 r. u" ^; m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 j! m3 \3 f/ X/ l' p

, F, l( Q: H; _# M; F) P; f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。
8 I0 F" B$ W/ p) l+ q5 p4 j2 t( _. I8 Z) @- y4 f, X% x7 C1 Y
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。" j+ ~  D. z* p( s. a; ?! q& ~  C8 b

* `: |) A- I, b) Z" s7 D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。0 w) e' y0 p. Z# Q

& W9 v- W/ T! _* F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。5 `& S- A( y6 e- I4 I5 m

1 a$ {5 L6 P! G( X; `) ~/ m% q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。
    ) w5 r. Y3 r* |" o- g8 ]" {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" b$ |( V8 T% S) o
    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。1 \/ h1 P, o) k' n$ D4 t, h
    不过上回落船边海里的 ...
    3 X) }: H5 u/ k7 @8 x9 ^
    这个方案在原理上就可靠性高得多,还真是后发优势。
    4 L1 x3 f2 `; R7 u% G( K
    - |( S1 g9 ?" [& i8 ?冒烟可能是什么东西点着了,小问题。
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    该用户从未签到

    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 6 ]3 N# B) N1 z3 d% Q3 Z: p
    1 m. u0 W7 w: y9 i7 q$ e4 w1 _4 b
    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。
    & l. Q% p5 O$ b& e: |+ e4 T9 b. l# v5 Y( d& L6 a6 h  {
    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。' j6 d" Z8 ]5 h: b) N" z! u
    8 C" p2 q3 E6 A4 ]6 l
    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。
    - u+ ]' ~& g% N2 M/ ~( o5 @
    & v7 \( k/ i+ H/ N+ V. B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。
    - A; F) m8 z; p" T3 s: d' p& E. J
    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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    参与人数 1爱元 +12 收起 理由
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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
    " F3 e0 ^" P: @! w3 s7 V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, ...

    ' j" f+ c4 o. S9 K& r9 Z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。
    3 s. d, `) H$ _, n0 w$ R$ o1 X& u' m
    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。8 t' [+ q8 }! m' q  G) X1 D! Y' ?

    * g0 C5 }; J3 u+ a; [& G( wSpaceX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+ ?6 C' V, u; e8 G! G
    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。
    : g% o* E1 _8 g& e5 T" C
    ( D' z+ P7 S/ l( Q一级成本站75%,哪怕只能 ...

    6 v( ]. \* G2 ^+ r) N/ K5 f& C7 w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。9 A' |, w( ~0 [, w  t- A

    : i) v, T9 A+ }1 U) Y0 [8 _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 16:05
    ; l( m3 |0 G8 B5 `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 ...
    ( e- c+ a8 Q+ E$ H3 ]
    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
    + W3 q. v# {" {) w5 {+ f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 ...
      d; \' t( R' _0 b4 y
    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
    7 R4 x) y0 d1 e# S9 H- K# W3 U- 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 ...

    6 I% C2 w8 `8 C9 M& H1 B钱学森告诉过你他没有想到过回收火箭这一招?
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    该用户从未签到

    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 1 f" O" c/ Y# p8 t  U
    晨枫 发表于 2026-7-11 07:52# E5 v! F) Z1 `5 _4 ?
    钱学森告诉过你他没有想到过回收火箭这一招?
    & x% _  x' y; _2 f" }5 G* j
    1 s4 s. ^% x% x# J5 E3 y/ B. u
    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 ! O3 Q& q: w+ S6 Y5 l9 i. _
    孟词宗 发表于 2026-7-10 17:53, s4 o3 r, [; Y3 k
    钱学森告诉过你他想到过回收火箭这一招?

    $ u) n7 Q% ~" c% F, C1 l' U. X& [! @0 E* I9 m- w
    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
    ) R. n1 U6 `1 Y# D  N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 ...

    0 Q# I" d+ ^1 N3 B
    ( `5 s5 p* m0 f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?
    0 Y  }7 H- x4 C; C. S/ k) k. \  J, G. `- Q3 {' Z, A3 P
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  • TA的每日心情

    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。; J( d9 E9 u7 r& y
    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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    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  k, D# }# W  U! V, H8 A
    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, ...
    ; n0 S' X$ M- `& c2 j/ Y
    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

    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 18:00
    , w$ ^4 `9 l- q0 V4 z; O' \网系是误导,其实用的不是网,是缆。更换相对容易。

    + R" q& m- _" U' e, Z1 K7 n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 ^1 U3 r) P; R& b! p  f& W! M
    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。# S$ z$ ]7 C% ?, g& O) N1 g. P' I6 p

    1 E2 R* Z2 x' V4 i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 20:136 c. E8 i/ E; ^: w# C1 i2 z
    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 ...

    & l- j$ T2 R$ c* j( U; |8 F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
    7 u% g! d( j$ W% m4 v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, ...
    , W9 p% H0 _% _5 L& U* ^4 |2 w

    ! I6 T! Q, h, Q  U# v# J& [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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    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
    ; ^6 e9 ~2 B( s# C* v/ A
    sleepyr 发表于 2026-7-10 21:09  z/ p  q2 V: w* A( \
    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。 ...

    ( x  f6 g0 J2 S6 K
    : ~9 C; E, O1 ?4 }# S% _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。+ z# U$ }! }- d$ b4 b) u( X! X" n

    ; F) e  _, b$ t2 t5 G所以同样造7nm芯片,EUV比DUV多次曝光更先进。
    4 X6 W5 ]9 ^3 i1 Q1 ?1 _8 W* S, H3 c+ C% V. X
    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。
    6 R, Z3 e' ]8 C1 L; l8 C2 E! P" ~) f6 n2 c4 ]" s
    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
    4 小时前
  • 签到天数: 3057 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
    ) H! l2 m+ I# I) N: G$ 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 ...
    8 y9 ]0 b1 X( ]5 d, _# y* O! P
    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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