長征十號乙網系回收，不算抄藍色起源專利，但沒spaceX獵鷹9先進

“感謝馬斯克開源！”“咱們中國人更聰明，干翻spaceX”

看到7月12日的長征十號乙海上網系回收，網友評論兩極分化，一邊批評中國航天技術不如馬斯克，另一邊喊遙遙領先贏麻了。

真實技術水平啥樣？稍微了解一下技術細節就知道了。

2017年，美國的藍色起源公司申請了一個專利[1]，《航天器垂直著陸系統及相關方法》，英文名《Vertical landing systems for space vehicles and associated methods》，專利號US10822122B2。

題圖是專利的總體示意圖。乍一看，四根立柱+系繩，中國領航者號上的大框架跟這個專利很像，有人質疑抄襲這個專利。

仔細看下專利，發現二者差別很大。

題圖左上部的圓柱體是火箭，火箭頂端的向上箭頭是掛鉤。122a/122b/123c是一個菱形系繩，122d/122c是另一個菱形系繩。兩個系繩都系在四根立柱上，四根立柱上都安裝著滑輪組。

題圖右半邊是一個柱子頭，一根系繩122d穿過水平桿子128d，另一根系繩122b由滑輪組拉著，用于卸力。

藍色起源專利的特點有2個：兩個菱形系繩、繩子系在4根立柱上。

再看中國的領航者號回收船[2][3]的特點：系繩是井字形、繩子系在4個水平框架上、系繩有兩層。

顯然，中國的系網回收沒有抄襲藍色起源的專利。

有人會說，方形框架跟藍色起源的專利相同啊，也不算抄襲嗎？真不算！能想起這種框架的人沒有三億也兩億。

例如這個2016年申請的專利，《火箭著陸系統 Rocket landing systems》[4],專利號US20220135259A1。4根立柱拉著繩子，回收繩網是井字形，而且繩網是兩層！跟領航者號繩網的主要差別只有一個：立柱之間也用繩子軟連接，不是用框架硬連接。

特別注意，這個專利申請人不是spaceX，也是不藍源起源，而是個人(Individual)。

我申請過多個專利，拿到的專利授權也不少，對專利有一丁點經驗。專利中的點子很容易想出來，但實現點子的功能很難很難。

就像獵鷹9火箭的著陸腿，點子很簡單：火箭離地面幾十米的時候，把腿伸出來；在火箭接觸地面的一瞬間把速度降為0，然后發動機關機就行了。實現這個點子卻很難，spaceX回收成功10年了，還沒有第二家掌握著陸腿技術。

很多人想知道，跟著陸腿回收相比，網系回收技術是先進還是落后？

這個問題很難回答，難的不是技術。

進步很大，這點毫無疑問。網系回收打破了馬斯克的技術壟斷，中國星網、千帆星座的發射成本大幅降低，能跟星鏈競爭。

技術難度上，著陸腿更難。

長十乙一級火箭在回收時開著3臺發動機減速[5]。火箭下落速度減到50米每秒后，關掉2臺，只留下1臺發動機反推減速。理想情況是，像藍色起源的新格倫火箭那樣，到達回收網上方的時候，發動機推力和火箭重量相等，火箭懸停瞄準，然后緩慢下降。在掛鉤與鋼索接觸的一瞬間，發動機關機，火箭自由落體下降，回收成功。

問題來了，YF-100K的最小推力是82.9噸（1250kN*65%/9.8），括號內數字詳見后文。長十乙一級火箭空重50-60噸，推力遠大于火箭重量，沒法懸停，火箭必須在減速到0的時候達到回收網那里，最好掛鉤恰好鉤住鋼索。

如果關機過早，火箭離回收船很高，自由落體砸下來，鋼索可能被砸斷。如果關機過晚，火箭可能又飛起來了。

講到這里，網系回收的優勢就出來了：緩沖距離長，對控制精度要求不太高。從網系回收視頻看，緩沖距離有好幾米。

著陸腿的緩沖距離非常小，以厘米計。火箭接觸地面的時候，速度必須接近0。否則，要么著陸腿被砸斷，要么火箭往上竄一下再摔下來。

總結一下，網系回收的控制精度要求低，著陸腿要求的控制精度高，米級 vs 厘米級，二者相差2個數量級。

對比一下長征十號乙與spaceX發射星鏈的主力火箭獵鷹9[6][7][8]。長征十號乙總質量760噸，海上回收時的運力16噸，載荷重量比例2.1%。獵鷹9號總質量549噸，海上回收運力卻達到17.5噸，載荷重量比例3.2%。

載荷重量比例差這么多，根本原因是YF-100K發動機性能不如梅林(Merlin)1D發動機。

發動機最重要的指標是推重比，梅林1D推重比達到驚人的184，以470公斤的自重產生86噸（845/9.8）的推力。YF-100K的推重比只有70.1，差不少。詳細對比見下表[9][10]↓↓↓

長十乙為什么第一次就用海上回收？2.5萬噸的大船不但成本高，而且花費時間多。為什么不用陸地上回收？如果像獵鷹9那樣，直接返回陸地，著陸地點只離發射場幾公里遠，半小時就能拉回發射場準備下次發射。

原因應該有兩個：一是，返回陸地得空中調頭，一級火箭由近似平躺著向東飛，想辦法將速度降到0，然后以近似平躺的姿態向西飛。這個過程需要精確的控制技術，不然火箭會摔下來或者瞄不準回收網。

二是，調頭、430公里返回路程會消耗大量燃料，大幅減少有效載荷。

網系回收能降低火箭成本，值得慶祝，但要認識到差跟。繼續追趕發動機推重比、控制精度，著陸腿回收、筷子回收技術，肯定能掌握。

同志，你覺得幾年能趕上馬斯克的星艦？

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