很長一段時間里,在普通人心里提起火箭回收,大家第一時間想到的就是馬斯克SpaceX公司的獵鷹?9火箭。
靠著四條液壓著陸腿垂直降落的回收模式,馬斯克牢牢霸占全球可復用火箭市場,很多人默認:
想要實現火箭一級回收,就只能照搬獵鷹?9的這套方案,相關技術專利都被美國握在手里,后來者只能照抄美國人走過的老路。
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直到7月10日,長征十號乙火箭在海南發射場一飛沖天,一子級在300公里外的“領航者號”回收船上依靠巨型阻攔網完成空中捕獲回收,全球首次海上網系回收試驗圓滿落地,大眾才恍然大悟:
中國航天沒有鉆進國外專利劃定的圈子,我們另起爐灶開辟了第三條獨立賽道。
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先把關鍵事實講清楚:很多網友會誤以為長十乙打破了獵鷹?9的專利,其實準確概念是:我們繞開了馬斯克的專利壁壘,不走著陸腿垂直降落路線,自主研發全新技術,完全避開對方專利保護范圍,并不是破解了對方專利。
獵鷹?9整套核心邏輯非常固定:火箭一級末尾加裝4條沉重的液壓著陸腿,火箭降落時發動機持續反推減速,最后依靠著陸腿硬落在海上駁船。
這套方案對應的結構設計、發動機深度節流算法、末端垂直降落控制邏輯,全部是SpaceX申請的核心專利,別人照著著陸腿模式研發,就會觸碰專利紅線。
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為了適配著陸腿,獵鷹?9火箭全程要帶著將近2噸的著陸腿結構飛行,這部分死重無法拋棄,海上回收場景下運力直接損耗23.2%;
而且火箭降落時,必須把落點控制在±0.5米以內,稍微偏差一點就會出現箭體傾倒、火箭損毀,幾百次回收試驗背后,是馬斯克投入海量資金換來的工程經驗,很長一段時間里各國都只能模仿這條路線。
而航天科技一院(火箭院)的研發團隊從一開始就放棄跟風模仿。工程師們換了一套完全相反的設計思路:把緩沖承重的任務,從火箭本體轉移到海上回收船上面。
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長征十號乙箭體徹底取消著陸腿,只在箭體底部預留4組輕量化折疊掛鉤;火箭一子級完成推送衛星入軌之后,依靠柵格舵調整飛行姿態,經歷大氣層再入、高空二次點火減速,下降到回收船上空之后展開掛鉤,精準卡進領航者號上方井字形巨型柔性阻攔網,依靠纜繩液壓系統緩沖下墜沖擊力完成軟回收。
整套設計全部是我們自主研發,從頂層方案、箭體掛鉤設計、海上大船動態定位、火箭?船舶協同控制系統,全部是國內科研團隊獨立攻關,沒有借鑒獵鷹?9的專利技術,完全跳出美國劃定的技術框架。
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對比獵鷹?9,這套方案優勢十分明顯:
第一、省去2噸著陸腿死重,長十乙運力損耗下降至15.8%,同等條件下可以運送更多載荷;
第二、回收容錯性大幅提升,獵鷹?9落點誤差只能控制0.5米,我們網系回收允許±50米偏差,就算海上風浪偏大,回收成功率依舊更高;
第三、箭體不會出現硬撞擊,發動機受到的沖擊更小,后續火箭多次復用的時候,檢修成本更低。
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回收狀態下長征十號乙近地軌道運力達到16噸,和獵鷹?9處于同一水準,硬件實力完全對標國外頂尖產品。
這件事一經曝光,全網網友分為兩大陣營,討論氛圍十分熱烈。
大批國人倍感振奮,感慨中國航天不再受制于人
很多網友激動地留言:
“之前總覺得火箭回收只有馬斯克的路子可行,現在才明白,不是我們做不到,而是我們不想走別人的老路。”
“如果當初我們選擇著陸腿方案,一定會被國外專利處處掣肘,后期商業發射還要支付高額專利費,現在自主研發,未來商業航天的利潤全部留給國內企業。”
“獵鷹?9已經試飛600多次,工程成熟度領先我們,但是路線我們自己說了算,假以時日,長十乙系列火箭大規模商用之后,我們完全可以搶占全球航天發射市場。”
“航天科技一院和六院的科研人員默默埋頭攻關,不靠抄襲、不走捷徑,這才是中國科研該有的樣子。”
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理性派網友保持清醒,客觀看待現在存在的差距
當然也有不少網友保持冷靜,沒有盲目吹捧:
“這次只是首次試驗成功,獵鷹?9經過數百次發射驗證,多次重復使用的數據積累,是我們現階段欠缺的。網系回收后續還要經歷數十次試驗,距離大規模商業化還有很長的路要走。”
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“領航者號回收船造價高昂,前期投入巨大,后續如何壓縮成本,是科研團隊接下來要攻克的難題。我們突破了技術路線,但工程成熟度依舊需要時間追趕。”
深層剖析:這件事帶來的深遠意義,遠遠不止火箭回收本身
第一,繞開國外專利壁壘,掌握技術話語權。
現代高端科技領域,專利壁壘是西方國家最慣用的手段。一旦落入別人專利劃定的范圍,后期商業化處處受限。就像芯片領域一樣,別人制定標準,我們只能被動跟隨。
這一次航天團隊選擇換道超車,用全新思路實現突破,給國內高端制造業提供寶貴經驗:與其在別人的框架里內卷,不如開辟自己的賽道。
第二,為將來載人登月打下堅實基礎。
長征十號乙是登月火箭長征十號的衍生型號,這次回收試驗,本質上是在為我國新一代載人登月火箭驗證一子級復用技術。
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未來原版長征十號執行登月任務,同樣會復用回收技術,降低登月工程巨額開銷,加速我們載人登月計劃落地。
第三,壓低太空發射成本,助力商業航天崛起。
隨著火箭可以多次重復使用,以后發射衛星的成本會大幅下降,我國可以承接更多國外衛星發射訂單,打破SpaceX壟斷全球商業發射市場的局面,把太空經濟的紅利握在中國人自己手里。
客觀來講,短期之內獵鷹?9成熟度依舊領先,我們還有很長一段追趕路程,但長征十號乙的問世已經證明:
馬斯克的神話并不是不可打破,外國人能做到的,中國人換一條道路照樣可以實現。
未來隨著長十乙火箭不斷迭代完善,中國航天會拿出更多自主研發的硬核成果。
那么問題來了,你看好長征十號乙未來的發展嗎?
你覺得多久之后我們能和獵鷹?9平分全球航天發射市場?
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