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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
( ]7 y1 {; E- t( ?3 u$ D
1 F) k) C: {4 Y% _: g" m8 Q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。
( ^$ o  n( `4 b. G% A# Z; W0 G/ j% a/ k9 q: F5 F
美国SpaceX是首先实现可复用技术的,从支腿式开始。' a2 M* v3 r/ D0 P9 ?/ N, X1 ~4 x# t( r

* Z3 \% [/ N" R3 i6 S9 Y0 @7 ?
/ I  Q" Q  g9 }% }  A/ Q9 f6 U& M, t. d- s8 g6 F
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。
  q( j# f, |- Z/ v8 s) J( \, `
4 Q3 N2 I3 F" \1 a5 `, l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。
# S6 b! d* u# F3 G! Y% A% _7 R  S" N! A$ ~+ m, z
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。  \6 w! [7 e. h( {% w

  A: ^6 D% r' y4 r' ]* J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”。9 Q9 t- N5 S# h/ r+ _9 q# m4 z
$ o5 z- T2 d0 a

* \/ A5 M3 ^" c/ h7 J
8 {, G& i  z( v$ z$ m( u1 i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。/ \7 }/ B$ T! y- F, T/ v

$ Z5 G: M  d8 @, I6 _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。
! _1 L7 w/ T4 G5 V$ o0 I
9 [+ o2 E+ P1 I* A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。
7 U" Q- V! l0 w* ^2 G$ s7 b! k# |: D/ G  v8 H! l+ Z
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" f% ]. B& w, O; \. u" b

9 ?8 ?9 s3 o: |  ~% A* g
& }% X: ]3 k. {2 f" Y% o2 L# v
" d3 z, z" ^7 V  C* }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 f& m- p- g- {5 t" ]- D

8 ], D1 D- k2 l/ q- a8 d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。9 e* l8 ?1 }3 G0 A5 T, ~+ y; i! A

5 @1 |$ x6 C3 W* W- 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。* g4 c! R5 L/ C6 e( T' g
9 l+ _1 F! m: }# x
( w+ h+ L: c! U! e
* j* b* m; _1 ~% G1 B

0 F1 A* F1 Q9 E+ Y/ u5 X* i! ?4 _3 K- o7 {
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。
' w7 m* R$ y1 f9 z% Q8 e8 I! e9 u2 j) Y* F" t
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。, B0 R" j8 r3 X  Z
9 A+ q  L, G- G' {! G9 a
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。; i+ _8 S& r3 Q  K3 v

$ Y* ]- X+ k. r" m5 l7 h8 P7 f$ R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。! x( A4 H6 D0 F
, q. {5 e; E6 b" 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。1 v$ {& v$ J7 s: Z0 [

1 E7 u1 p& a9 Y/ N$ v$ I& [' B6 W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。( Q0 O8 H3 A6 B# b- Y
    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+ j+ ~0 o  W3 k9 E9 A" ?
    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。- @+ R0 u) I: K' |6 L
    不过上回落船边海里的 ...

    5 [% X6 P: K7 m1 W' i5 n- T这个方案在原理上就可靠性高得多,还真是后发优势。
    + n/ s: J  l% R4 J2 P7 w
    9 e5 Q/ ]5 g7 H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
    $ b6 ]! y; Z; t% p* _5 w2 ]! Z, c# D. ~! ]- N1 C- O7 R1 M) F" s& O
    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。& Q+ s. {+ E% ]" C3 r9 W

    2 b$ x$ }- \# m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。1 J- d: @; M; t8 M& J; o6 {* c+ Z( T

    ) w1 V. }* w5 T/ u8 V- Y5 q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。
    & V0 |2 L) [5 }
    8 V! X; Q# W; W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。" K/ r) {' v% X- h6 D

    / ~* O( R$ m% G) Q# n& y/ h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 12:083 e3 K: i. n# m( J3 @
    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, ...
      I( \2 j. S1 U) K5 V
    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。# I; t. D% H( @$ l( h% W2 \
    . @% }- |1 I: H. N
    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。6 h6 s4 w) G2 k$ |2 {% m

    9 F/ _2 _0 \  k: ~! `SpaceX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  K& ?: s: M, L# c5 m; d
    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。. }9 E1 H  F( G& {: M; ^+ L
    ' ]& @( e9 Z' e+ |: s
    一级成本站75%,哪怕只能 ...

    ; y: ]; p1 E4 V! i# q1 B& l! 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。
    ) O. C1 G' y3 H0 K: a8 q9 m7 i, D$ ]0 [
    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
    ( z5 T* d/ g% V* q$ S  w0 y. m$ l8 i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 ...
    4 `8 |2 Y0 X+ c. w6 z! B3 j
    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- [) I/ G/ B5 h: w
    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 ...
    9 f& j0 h* f# Y9 l5 v2 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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    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
    " R# K4 b+ x* [2 l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 ...
    8 O$ C9 ?9 e$ i6 C% {' X1 y# \+ h; S4 H
    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
    - ]+ a" U8 j5 q1 n- B
    晨枫 发表于 2026-7-11 07:52
    ( N4 o' v" Z9 F3 S2 n钱学森告诉过你他没有想到过回收火箭这一招?
    & t$ ^- l6 V8 C9 I
    " J# R/ ?. Y) e6 z9 m1 Z- l
    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
    4 c# `1 v, k& Y0 o% P
    孟词宗 发表于 2026-7-10 17:53
    0 G- D- j% N8 A钱学森告诉过你他想到过回收火箭这一招?
    4 e, q1 }+ z( I) ~2 s# u

    . J1 I* |2 v4 t. c' I+ g! M* z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" |9 A3 `  e+ e6 @
    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 a' t+ n, I; w5 v/ J4 A' E; m/ q. F& v) U* [* g+ @* n
    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?! Q5 d! t7 v! H3 y+ R

    ) y7 O- [0 `; H. h1 t
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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。8 k, V5 K( J% x+ J# {% V' h1 B
    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
    - f* T& l/ u4 }' N. s/ L% [- s. r. \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, ...

    5 b& r7 h: o. R8 p$ O/ S( F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 18:00
    , c! \- S* a3 D/ Y0 `) u+ R网系是误导,其实用的不是网,是缆。更换相对容易。
    ; N0 D; y/ U, s, h5 W
    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。
    , X! S4 t* b6 B) Q/ J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。
    ; y1 D& H, r0 P* }) h
    / r' P4 C1 P% o: Y& r+ }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
    ' Z' U4 W3 _: r/ \; L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 ...

    5 z5 ?3 ]5 p: W. f- o% p/ Y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 02:089 V# z( s$ I" j# c, S  Z
    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, ...

    & D8 h2 w* E! l3 v. z7 G2 R  v1 `( l' X; [1 Z( B6 n
    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
    1 c0 e! V0 @2 D! q$ |- w0 p
    sleepyr 发表于 2026-7-10 21:094 W2 B& k5 K( w( o# p6 [
    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。 ...

    0 K) }/ p/ Z7 }/ O/ b' ]( M/ `- h9 [7 {
    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。8 E, X* J4 i' }

    & a! g) |* v  |8 }1 c3 M所以同样造7nm芯片,EUV比DUV多次曝光更先进。* ?9 H3 u+ k5 ^) A# n

    . K" o2 k  t, \- ]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。
    4 ~' E8 ?' n; y) L/ d# ^+ j! }" o% N) W4 d! |0 h  r& i
    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
    3 天前
  • 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
    * u; r8 o+ i2 t0 g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 ...
    ' J0 @0 B) t" A& L! 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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