科技日報
2026年7月10日,長征十號乙運載火箭成功實施首飛及一子級回收任務,完成了全球首次運載火箭網系回收。
在火箭回收方面,國際上開展過傘降、水平回收、垂直回收等嘗試,目前,垂直起降回收是主流模式。記者從中國航天科技集團了解到,我國獨創的大承載高緩沖海上網系回收技術,屬于垂直起降回收的一種。其形式為:在海上采取高空布設阻攔索,當火箭降至一定高度時,箭上掛索機構啟動,穩穩掛在4根“井”字形繩索上,完成捕獲回收。
簡單來說,網系回收是一種新型箭地協同的火箭回收模式,可讓火箭不用靠“腿”站立,而是直接飛進一張大網里,被溫柔地“抱”住,以此提高回收過程中捕獲、緩沖的成功率。
不過,這種能讓火箭回收更“簡單”的方法,在技術上并不簡單。那么,如何讓火箭安全“落網”?
據中國航天科技集團一院研制團隊相關負責人介紹,火箭一級與二級分離后,將開啟返程之旅。此時,一子級還處于向上飛行的狀態,它首先要滑行調姿,在空中進行調頭;然后發動機再次點火,像踩剎車一樣實施動力減速,這一過程中需要在極短時間內完成推進劑管理、貯箱增壓、發動機預冷等一系列復雜準備;接下來是依靠柵格舵產生的氣動阻力,進一步實施氣動減速。
在接近海面時,火箭與回收船要實現高度協同。回收平臺在風浪中絕非靜止,即便配備DP2級動力定位系統,能抵抗漂移,卻無法完全消除晃動,在4級海況下,平臺仍會產生2至3度的傾斜;火箭下降時也不是完全直落,有一定的機動滾轉。兩者之間要實時接收平臺的晃動與位置數據,主動補償角度偏差。就像火箭和平臺在進行一場“雙向奔赴”,必須協同配合,才能精準“相擁”。
火箭進入網系后,箭上掛索機構提前展開,當繩索與火箭運動到位,掛索機構與繩索接觸,箭體緩慢下降并被精準捕獲。這一過程時間極短,需要箭體、繩索與掛索機構密切配合。同時,在觸網、滑動與牽拉過程中,掛索機構需承受復雜載荷。這雙“大手”必須足夠強壯有力,才能穩穩“抓”住火箭。
即使捕獲火箭后,受海浪、海風等環境影響,箭體可能在網系平臺內晃動。對此,回收系統還需要給火箭系上安全帶——先是輔助穩固繩索從四周對箭體進行初步固定,隨后自動鎖緊平臺移動至箭體下方,完成抱夾鎖緊支撐。至此,火箭被完全穩固。
據介紹,相比當前主流回收方案,網系回收對火箭的著陸指標更為友好:一來有助于簡化箭上結構,火箭無需配備復雜的著陸腿,從而減輕了箭體重量,增加運載能力和效益;二是對火箭落點偏差的適應能力強,可通過網系的協同來“放大”捕獲窗口;三是回收系統可以通過系列化設計,適應不同規模火箭的回收需求。這一技術路線為世界大規模箭體回收貢獻了東方智慧。(科技日報)
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審核:于琳琳
責編:于琳琳
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