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中国版“筷子夹火箭”来了!大航跃迁完成箭体回收塔架地面试验

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时至今日,航天工具已经进入可回收和重复使用的时代,在这方面,马斯克的SpaceX公司掌握着全球最先进的技术,特别是星舰所用的“筷子加火箭”技术,被认为是目前最简洁、便捷,也最先进的火箭回收技术。



目前我国也有航天公司在这方面进行了研发试验。来自IT之家、DoNews等媒体10月7日的报道,国内商业航天企业大航跃迁对外公布,已经完成国内首个“筷子夹火箭”回收塔架全套地面试验,自研配套控制器“小火石”完成迭代优化,旗下跃迁一号液氧甲烷火箭计划2027年开展首飞,未来还规划探索海上塔架捕获回收模式。



什么是“筷子夹火箭”,地面试验到底验证了什么

通俗来讲,“筷子夹火箭”就是抛弃传统火箭的着陆腿结构,依靠地面塔架上的大型机械臂,在火箭降落悬停的瞬间,把庞然大物直接夹住完成回收,不用火箭自己落地站立。



大航跃迁本次完成的是地面环境下的静力加载、模态测试和动态捕获模拟,简单说就是在地面模拟火箭回来之后,机械臂能不能抓得住、抓得稳,测试塔架结构强度、传感器响应速度、控制器协同能力,采集上百组测点数据,验证整套硬件在理想地面条件下能不能正常工作。



但一定要分清,地面模拟试验不等于空中真实捕获。地面没有高空强风、大气紊流、发动机尾焰扰动这些真实飞行环境,只是把整套设备的基础能力跑通。

跃迁一号火箭本身虽然已经做完发动机试车、贮箱静力试验等多项地面考核,距离真正的入轨飞行、高空回收,依旧还有很长的工程关卡要闯。



和SpaceX星舰“筷子”系统对比,差距不止一星半点

SpaceX的星舰是全球首个真正实现空中“筷子捕获”的型号,早在2024年第五次试飞中,超级重型助推器返回发射场,在几十米高度悬停,被36米长的巨型机械臂精准夹住,完成全球首次真实飞行状态下的塔架回收,后续多次试飞重复验证这套流程的可行性。



两者最大的区别,首先是工程阶段不同。星舰已经经过多次真实飞行试飞,在真实高空、复杂气流环境下反复实操;而大航跃迁目前止步地面模拟,2027年才计划火箭首飞,还没有经历过真实返回降落的考验。

其次是火箭体量差距,星舰超级重型助推器重量接近275吨,大航跃迁的跃迁一号属于中型火箭,二者吨位不在同一量级,对应的机械臂载荷、缓冲设计的难度也不一样。



不过二者设计逻辑又有很多共通之处。取消着陆腿,就省去着陆腿带来的结构死重,把省下来的重量转化为运载能力,同时捕获之后直接放回发射工位,省去火箭落地后的转运流程,理论上能够极大缩短火箭再次发射的周转周期,向着航班化高频发射靠拢。



但这套技术的风险同样十分突出,它对火箭返回的位置误差要求控制在1‑2米之内,一旦捕捉失败,不仅火箭损毁,造价高昂的巨型塔架设施也有可能被直接撞毁,容错率很低,前期基建投入成本巨大。

国内多条回收路线并行,没有绝对的最优解

很多人会疑惑,既然“筷子夹”听起来前景很好,为什么国内蓝箭航天的朱雀三号选择着陆腿垂直降落,长征十号乙验证海上网系回收?本质上航天工程没有万能方案,每一条路线都是权衡取舍后的结果。



着陆腿回收也就是朱雀三号采用的路线,基建投入更低,火箭可以降落在陆地场地或者海上平台,部署灵活,已经完成国内民营火箭首次入轨后的陆地回收;代价是着陆腿会占用一部分火箭运载能力,每次硬着陆冲击箭体,后期检修维护工作量更大。



而长征十号乙探索的网系回收,依靠海上柔性大网接住火箭,容错空间更大,对火箭落点精度要求相对宽松,适合海上场景。

反观塔架“筷子夹”方案,优势是运力损耗小、复飞周转快,短板在于只能依托固定塔架开展回收,很难灵活转移,前期建造塔架的投入成本极高。

大航跃迁还提出未来做海上塔架回收,把整套巨型机械塔架搬到海上平台,这又会带来海浪摇摆、海上防腐等一系列全新难题,工程挑战还会进一步升级。



国内同时推进着陆腿、网系、塔架夹持多条技术路线,恰恰是商业航天良性发展的体现,不同企业根据自身定位选择赛道,多条路径齐头并进,不用把所有希望押在某一种技术上面。

这项试验真正的意义,不在于一步追上国外

不少网友会简单拿地面试验对标星舰的飞行成功,急于比较谁强谁弱,其实更客观的视角,是看见国内商业航天在前沿方向上敢于做技术探索。

过去大家默认火箭回收只能照搬猎鹰9号的着陆腿模式,而大航跃迁迈出国内塔架捕获的第一步,完成整套硬件的自主研发,代表国内已经把这套前沿方案从概念变成实体装备,补齐技术储备。



但地面试验只是万里长征的起点,从地面模拟,到火箭首飞,再到真实飞行下稳稳抓住返回的箭体,还要解决制导精度、发动机悬停控制、机械臂动态缓冲、复杂环境适应性等一连串难题。

航天工程讲究“地面多试验,天上少冒险”,后续跃迁一号2027年首飞之后的每一次测试,才是这套技术真正的大考。

长远来看,可重复使用火箭最终追求是降低每一次发射的成本,助力卫星组网、载人航天等任务。不管是哪一种回收路线,只要能够实现稳定、低成本复用,就是有价值的技术。



大航跃迁的“筷子”塔架试验,给国内商业航天多开辟一条可能性,至于这套方案能不能真正走向成熟,还需要交给后续一次次的飞行试验来检验。

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