7月10日12点左右,长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场一次成功、入轨+回收、全流程闭环、干得漂亮。
不要急于马上去刷屏庆祝了,听听圈哥是怎么分析这个事情背后的原因的吧。老粉丝们都知道,圈哥之前也多次提到过这样一个观点:商业航天真正的赛道,并不是你能够把什么东西送上太空,而是你能以多么低廉的价格、多么高的频率将东西送入太空。在圈哥看来,“我们能否把火箭捡回来”的问题,在这一次长征十号乙的第一发之后已经得到了全世界都没有人能够给出答案的回答。
人们的第一反应就是,火箭回收不是也行吗?SpaceX 的猎鹰 9 号不也是好多年了?圈友要注意一些细节。本次发射中的一级火箭,并没有像猎鹰 9 号一样用四个支撑腿稳稳地立在甲板上,也没有像星舰那样被机械臂牢牢抓住,而是掉到一个网里面去了——那是“领航者”号海面平台上设置的一个大尺寸的软质拦网。
这就是差别,这也是圈哥今天要着重讨论的技术路线的定义权问题。
过去的十多年里,只要说到可以重复使用的火箭,全世界人脑中浮现出来的就是两种方案,并且都是美国人提出的。或者用猎鹰9号飞船降落架进行垂直起降、或者利用星舰正在尝试中的“筷子夹火箭”技术。坦白讲,这两种方法并不是根据我国的工业基础以及海况来设计的。中国航天员没有按照别人给的答案去做,在此之上又开辟出了一条新的道路——海上网式回收。这就产生了根本上的差别。之前我们谈论的是“与美国相距有多远”,现在我们要谈的是“除了美国之外有没有更好的方式?”这二者之间毫无关系。
说一说为什么这样的“网系回收”就是神来之笔。很多人认为火箭最贵的就是燃料了。错误。火箭的主要花费在几个大的推进器、复杂而精致的箭体结构以及航电上面。在过去几十年间,人们每次发射都把一个小型精密制造业丢入大海中去。能够把全部的东西都拿回来的人,就可以把航天发射由一次性的消费品转变为可以运作的商品。
SpaceX 方案是使火箭带着降落伞一起回来。这当然是非常棒的事情,但是它有一个固有的矛盾点就是着陆腿以及与之有关的缓冲装置本身就有几十吨那么重。对一个火箭而言,在上面加上2吨以上的重量就等于是减少了数百公斤以上甚至更多的有效负载。这就属于典型的工程上的取舍关系,即以减少运输量为代价来获得回收的能力。
我们网络回收的方法是相反的。坦白讲,当圈哥第一次看到详细的图文说明的时候,脑海里跳出的第一个念头就是咱们航母上的拦阻索,但是它是竖起来的。长征十号乙一子级没有安装着陆腿,在箭体底部加装了挂钩。经过火箭再进入大气层后用动力来减慢速度之后,“领航者”号上有一个很大的“井”字形的拦阻网。火箭的主要动能与势能不能由箭体自己承受下来的话,那么后面地面上的缓冲装置要把它吸过去或者分散掉。
所以它的好处也是非常大的。箭体减轻重量之后,这部分可以变成有效载荷;对于落点偏差的容忍度也会提高很多,因为回收网本身的尺寸是可以调节的,所以容错范围被放到了几十米左右。也就是说把回收的困难以及责任一部分转移到了“地面回收系统”上面来。“这就如同在航母上,并不要求舰载机像汽车停入车位那样准确地停下来一样,而是让舰载机连上阻拦索,在着舰的时候依靠航母自己来承受撞击。”
这样的思维转变就体现了最高的工程智慧。采用更加简单的、可靠性更强的箭体结构来提高运输效率以及回收率。在圈哥看来这就是我们自己的“王道”。
我们还可以把时间范围进一步延长一些。老朋友都知道,在圈哥之前对商业航天进行过分析的时候就说,中国的商业航天正处于由技术验证向商业化应用过渡的重要时期。今天长征十号乙成功了,并且正好碰上了三个因素同时发生的一个时间段。
第一,需求侧爆发了。千帆星座、星网工程都在加快组网速度,我们所规划的大型星座就是上万个卫星的部署数量。没有可回收火箭的话,只能使用一次性火箭来发射,这样成本就无法控制住了。长征十号乙复用的目标是把发射间隔缩短到72个小时以内,也就是追求“航班式发射”。
第二条是供给端也在更新换代。到2026年下半年的时候,不仅有国家队在做,蓝箭的朱雀三号、箭元的元行者一号、中科的力箭二号等一大批商业火箭也都在加紧进行回收验证以及首次飞行。圈友们,这是个行业的局部突破之后就要走向整体繁荣之前的一个时期。国家队长征十号乙完成了“入轨+回收”全流程闭环,并且给整个产业链打了一剂强心针。
第三点是资本方的支持。SpaceX上个月以2万亿美元市值完成对美股市场的首次亮相,并实现了低轨卫星发射、星链组网以及全球通信服务之间的资金循环。我国商业航天企业在IPO的关键时期。技术上的突破就成为市场估值最为坚强的理由。
说到这里,圈哥认为应该提一下这个细节。“领航者”号海上的回收平台于去年11月交船,全长为144米、宽50米、满载排水量达到2.5万吨,并且拥有DP2级动力定位的能力,在4米以上的波浪中也能平稳工作。这样的一艘特种工程船,从2025年4月份开始改装到11月份交付使用之后,在今年2月份完成了低空溅落试验,并且在7月份实现了准确捕捞的目标。从研发到工程化的速度来看,在全世界范围内都找不到第二个这样的公司了。这就是我们整个工业体系和产业链所体现出的强大实力。
有很多圈内朋友在问,这一次的成功是偶然吗?圈哥的答案也很简单:一次成功不是偶然。它是根据数次地面实验、二月低空试飞以及接近地面轨道回收试验所获得的经验来做的。由“能回来”发展到可以接到,从“首飞成功”过渡到年底之前完成“复用飞行”的过程,我们走的是脚踏实地的改进之路,每一步都很稳健。
其实长征十号乙首次飞行之后,回收到的就是几吨重的铝合金以及发动机以外的东西。它回收的是本应被废弃的运输能力、高昂的发射费用,并且也收回了中国在国际太空领域的话语权之一部分。从这以后,可以重复使用的火箭技术规范就不是只有大西洋那边的一套标准了。我们有了一个全部是独立的、经过实践验证并且比较适合于海洋发射环境的中国的方案。
这就是七月份中午的时候发生的事情了,也是应该记录下来的历史的一部分。朋友们,并不是要打造一个中国的猎鹰9来复刻它,而是要给未来的十年里全世界商用太空飞行开辟出一条新路来。从追逐到提出方案的过程,我们已经走过了很多年的时间了,但是今天,我们终于真的迈出了这一步。
然后就等着看年底的时候会不会再次被使用了吧!中国商业航天的好戏才刚开始呢。