中國(guó)網(wǎng)系回收成功后成了全球社交媒體最熱門的話題之一,一位法國(guó)航天愛好者在X上發(fā)了個(gè)中國(guó)網(wǎng)系回收著陸或系留在船舶上運(yùn)輸?shù)囊曨l,從視頻來看非常中性,結(jié)果在留言區(qū)被中國(guó)網(wǎng)友一頓輸出,指責(zé)他就是馬斯克的瘋狂粉絲,完全沒法接受一種比SpaceX更優(yōu)秀回收技術(shù)!
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說到底還是中美火箭兩種回收技術(shù)之間的分歧導(dǎo)致的,SpaceX的可展開支腿以及發(fā)射架回收方式的技術(shù)是非常優(yōu)秀的,也是至今成功次數(shù)最多的回收方法之一,但本身的火箭在輕量化上沒有網(wǎng)系回收優(yōu)秀,為了這個(gè)2噸的支架到底值不值得搞一艘兩三萬噸的專用回收船舶?
中國(guó)網(wǎng)系回收成功:法國(guó)人和中國(guó)人吵起來了
我們看了整個(gè)吵架過程,發(fā)現(xiàn)這位法國(guó)朋友實(shí)在有點(diǎn)冤枉,他發(fā)布的是一個(gè)“中國(guó)網(wǎng)系回收著陸或系留在船舶上運(yùn)輸時(shí)晃動(dòng)的加速視頻”,原本是準(zhǔn)備說明下在視頻末尾已經(jīng)將回收后的火箭已經(jīng)固定,結(jié)果被留言區(qū)的幾個(gè)中國(guó)網(wǎng)友一頓輸出,實(shí)在有點(diǎn)冤枉!
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這位法國(guó)網(wǎng)友的文字說明是這樣的:盡管這段視頻會(huì)讓人產(chǎn)生相反的印象,指的是火箭晃動(dòng)非常厲害,但他表示“中國(guó)回收系統(tǒng)在助推器捕獲后立即提供了無可否認(rèn)的穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)”,這個(gè)評(píng)價(jià)是非常正面的,就是表示即使在如此嚴(yán)重的晃動(dòng)之下也不會(huì)傾覆!
他還指出了“可展開支腿著陸”方式的的缺點(diǎn),如果獵鷹九或者新格倫在這種海況情況下著陸,駁船起伏可能會(huì)很大,一級(jí)火箭傾覆的概率非常高。但是中國(guó)的這種“網(wǎng)系回收”系統(tǒng)在捕獲后可以立刻穩(wěn)住一級(jí)火箭:
- 一旦鉤爪嵌入拉緊的纜繩系統(tǒng)中,液壓阻尼器就會(huì)吸收殘余的動(dòng)能。
- 與此同時(shí),定位在門架四個(gè)角落的激光雷達(dá)傳感器能夠跟蹤并控制上部纜繩的張力。
- 下部固定纜繩隨后會(huì)自動(dòng)鎖定結(jié)構(gòu),以限制風(fēng)和浪濤引起的運(yùn)動(dòng)。
- 最后自動(dòng)化夾緊平臺(tái)接管運(yùn)輸任務(wù)。
這位法國(guó)網(wǎng)友的說明肯定了網(wǎng)系回收的優(yōu)點(diǎn),并且非常專業(yè)的分析了著陸一級(jí)固定過程中鋼纜的動(dòng)作以及如何吸收動(dòng)能,在最后他還表示這種方式非常優(yōu)秀,但唯一的缺點(diǎn)是需要為每個(gè)助推器配備一艘專用回收船。這對(duì)于同時(shí)或連續(xù)回收任務(wù)構(gòu)成了數(shù)量顯示,比如Falcon Heavy(重型獵鷹)三個(gè)助推器同時(shí)返回的情況就需要有三艘船。
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結(jié)果在這個(gè)帖子的留言區(qū)兩位網(wǎng)友直接開罵了,第一位是ID為nmlgbdx@nmlgbdx還是理性分析,應(yīng)該是一位中國(guó)人,因?yàn)樗臍v史帖子中文用得非常熟練,并且還能用非常熟練各種梗,是中國(guó)人無疑,他指出了這個(gè)視頻的問題:
視頻時(shí)長(zhǎng)為22秒,但視頻內(nèi)容的時(shí)碼為2分20秒,這意味著視頻被加速了近4倍。
這個(gè)意思就是說視頻快進(jìn)了,導(dǎo)致原本晃動(dòng)頻率很低的視頻看起拉力像是快要傾翻了一樣,所以這個(gè)視頻帶給大家的信息不是中國(guó)網(wǎng)系回收的穩(wěn)定性,反而表現(xiàn)很差勁的感覺!這也難怪,因?yàn)橐粋€(gè)2分20秒慢慢晃動(dòng)的視頻就像鐘擺一樣能催眠,所以加速播放很正常,但如果不看原文的話確實(shí)很容誤會(huì),因?yàn)檫@位法國(guó)大神發(fā)的帖子是法語!
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X上已經(jīng)有翻譯服務(wù),只要設(shè)置好喜好語言就能自動(dòng)翻譯成你能看懂的語言,但也不排除很多朋友沒有設(shè)置好,默認(rèn)的依然是英語,不擅長(zhǎng)英語卻翻譯成了英語,結(jié)果看得一頭霧水,這也比較正常。或者這樣就是誤會(huì)的源頭,比較有趣的是另一位ID為crx@s300felix的留言就算是開罵了:
太搞笑了,馬斯克的狂熱粉絲試圖找出任何看起來不好的東西。 這似乎不是什么問題,顯然是加速了。
從ID看很像是中國(guó)人,但其發(fā)言都為流利英文,并且還能非常熟練的使用俚語!另外在他發(fā)言過的帖子中經(jīng)常將中國(guó)作為第三方出現(xiàn),所以實(shí)在看不出是哪國(guó)人,可能是美西方國(guó)家,但他的立場(chǎng)看起來是支持中國(guó)的,并且很看不慣馬斯克以及他的粉絲!
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這倆貨算是罵錯(cuò)了,因?yàn)檫@位法國(guó)大神并沒有貶低中國(guó)“網(wǎng)系回收”的意思,并且在留言中一直都與這兩位解釋說明他為什么要這么做,并且也承認(rèn)了自己這么做確實(shí)有可能會(huì)導(dǎo)致大家誤會(huì),但是已經(jīng)沒用了,因?yàn)楦┩鞯倪€在后頭呢!
因?yàn)橛胁糠植幻髡嫦嗷蛘呤莿e有用心的國(guó)內(nèi)網(wǎng)友直接搬走了這個(gè)罵吵起來的過程,稱“正在拿這個(gè)視頻瘋狂抹黑中國(guó)網(wǎng)系回收”,真是夠冤枉的,真是一失足千古恨呢!不過有國(guó)內(nèi)主播在介紹解釋這個(gè)晃動(dòng)時(shí)提出了一個(gè)新的概念,認(rèn)為火箭的晃動(dòng)有助于阻尼船舶搖晃,就像高樓頂部的大樓晃動(dòng)阻尼設(shè)計(jì)一樣,那么事情真的是這樣嗎?
從理論上來看掛的火箭助推器作為大質(zhì)量擺體,其擺動(dòng)可與回收船的搖晃產(chǎn)生動(dòng)力學(xué)耦合,類似調(diào)諧質(zhì)量阻尼器,在特定頻率下能吸收部分船舶滾動(dòng)能量,減輕晃動(dòng)。但是各位必須要了解,據(jù)公開資料,網(wǎng)系回收后液壓阻尼器將主要吸收火箭殘余動(dòng)能并快速穩(wěn)定助推器!
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并且下部纜繩很快會(huì)鎖定防止風(fēng)浪引起額外運(yùn)動(dòng),同時(shí)船舶穩(wěn)定主要依賴高精度動(dòng)力定位系統(tǒng),并不是依賴火箭擺動(dòng)阻尼穩(wěn)定;鐘擺阻尼在船舶穩(wěn)搖技術(shù)中確實(shí)有應(yīng)用(比如減搖擺),但是火箭沒有專門適配設(shè)計(jì)過的鐘擺效應(yīng)的減搖阻尼效果并不好,所以這個(gè)沒必要生搬硬扯,沒必要自己添油加醋,要不然會(huì)貽笑大方!
為了2噸重量造一艘兩三萬噸的回收船有必要嗎?
中法網(wǎng)友吵架盡管是一場(chǎng)誤會(huì),但主要的問題焦點(diǎn)在于中美兩種回收方式到底哪種最優(yōu)秀的爭(zhēng)議,目前主流就三種火箭回收技術(shù),第一種是獵鷹九號(hào)那種可展開支腿著陸方式,至今已經(jīng)成功回收610多次,是三種方式中最成熟、回收次數(shù)最多的方式,重型獵鷹和藍(lán)色起源的新格倫火箭用的也是這種方式。
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第二種是是通過機(jī)械臂直接在發(fā)射塔上捕獲,星艦回收就是這種方式,被大家戲稱為用筷子夾住。這種方式的回收結(jié)構(gòu)就是發(fā)射塔架,利用塔架發(fā)射的“護(hù)臂”作為支撐,在一級(jí)火箭返回發(fā)射臺(tái)時(shí)張開“護(hù)臂”“抱住”火箭。測(cè)試4次,成功3次,另外1次沒成功是因?yàn)榛鸺龥]有返回。
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第三種就是中國(guó)獨(dú)創(chuàng)的“網(wǎng)系回收”方式,一級(jí)火箭以穩(wěn)定的姿態(tài)返回“領(lǐng)航者” 號(hào)船上的巨型回收桁架內(nèi)(也可以在陸地返回),然后是回收鋼纜迅速定位后,火箭熄火掛鉤抓住四條鋼纜,柔性鋼纜經(jīng)受住了數(shù)十噸重的箭體沖擊。到目前為止也只是回收成功一次,因?yàn)橹两褚仓粚?shí)施了一次。
通過機(jī)械臂直接在發(fā)射塔上捕獲應(yīng)該是最差選項(xiàng)了
三種方式要選一種最優(yōu)秀的確實(shí)不好選,因?yàn)楦鞣接^察的視角不一樣,比如就著陸地選擇而言,可展開支腿著陸方式是最優(yōu)秀的,因?yàn)檫@種方式不需要什么特殊場(chǎng)地,只要一塊空地即可,地面建設(shè)成本是最低的,代價(jià)就是會(huì)有點(diǎn)損失,比如2019年那次回收時(shí)已經(jīng)成功著陸,結(jié)果因?yàn)轱L(fēng)浪太大傾翻了,不過就正式回收來看,610次也就損毀15次,事故率只有2.5%!
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通過機(jī)械臂直接在發(fā)射塔上捕獲相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)比較大,如果控制失誤撞上發(fā)射塔架的話那連發(fā)射場(chǎng)都被摧毀了;不過如果從著陸后“加滿油”立刻出發(fā)的話肯定是這種方式最合適,不過這是最理想的情況,而實(shí)際上需要返場(chǎng)檢修,最短時(shí)間是51天!所以從目前的情況看,萬一失敗的代價(jià)很大,但返回發(fā)射塔帶來的收益卻不明顯,所以這種回收方式應(yīng)該是最差的。
中國(guó)獨(dú)創(chuàng)的“網(wǎng)系回收”方式優(yōu)勢(shì)是只要進(jìn)入64x64米的范圍,剩下的回收船舶兜底,只要在允許的海況下,風(fēng)浪再大都能保證回收成功!第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)只需要幾個(gè)掛架,傳聞是艦載機(jī)著陸航母的攔阻鉤跨界應(yīng)用了,攔阻索也跨界了,在火箭上只需要增加幾條掛鉤,基本沒增加幾公斤重量。獵鷹九號(hào)這種回收方式的四個(gè)支撐架超過2噸,如果火箭更大,那么著陸腿的重量也會(huì)更大。
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“網(wǎng)系回收”的優(yōu)勢(shì)是在排除火箭測(cè)控問題的情況下,因?yàn)榈孛婊蛘吆C鎲栴}情況導(dǎo)致失敗的情況大幅降低,也能增加火箭載荷至少2噸,如果像長(zhǎng)征十號(hào)乙這種級(jí)別的火箭至少能減重3噸+,按每千克6000美元的單架計(jì)算,每次能多增加1800萬美元的載荷價(jià)值!同時(shí)回收火箭成功率增加也能減少失誤導(dǎo)致的火箭全損,火箭這種嬌貴的飛行器,一旦傾覆基本就全損了。
每次都能增加將近2000萬美元的收益,這是非常具有優(yōu)勢(shì)的!當(dāng)然大家也知道了,網(wǎng)系回收的缺點(diǎn)就是得造一艘專用船,如果是多枚一子級(jí)并聯(lián)的話還需要建造多艘,還要保證檢修維護(hù)等情況,至少要4~5艘,這的確也是個(gè)不小的成本,所以就三種方式來看,獵鷹九這種方式最簡(jiǎn)單,“網(wǎng)系回收”機(jī)構(gòu)有點(diǎn)復(fù)雜,但是可靠性會(huì)提高很多,成功率大幅度提升。
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我們也不是只有“網(wǎng)系回收”一條路子,獵鷹九號(hào)的可展開支腿回收方式也在展開,目前已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)民營(yíng)航天正在突破的主流路線,朱雀三號(hào)、星云一號(hào)采用了這種方式。另外發(fā)射塔機(jī)械臂空中捕獲也在嘗試,國(guó)內(nèi)宇石空間完成百噸級(jí)捕獲臂全尺寸地面驗(yàn)證,對(duì)標(biāo)星艦筷子方案。大國(guó)就是全都上,指不定未來三種都能用上!
中國(guó)為什么要這么做?答案很簡(jiǎn)單:中國(guó)需要最大戰(zhàn)略容錯(cuò)空間
很多朋友都認(rèn)為中國(guó)在“網(wǎng)系回收”中搞的都是脫褲子放屁,有點(diǎn)多此一舉的感覺,畢竟馬斯克的“可展開支腿”回收的失敗率也只有2.5%,造幾艘船的成本可能已經(jīng)超出了這個(gè)帶來的收益,所以認(rèn)為中國(guó)這種小題大做不值當(dāng)!
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這個(gè)考慮挺有道理, 很多西方經(jīng)濟(jì)學(xué)家、產(chǎn)業(yè)分析師評(píng)判中國(guó)產(chǎn)業(yè)布局時(shí),總是喜歡用單一市場(chǎng)化效率標(biāo)尺,覺得我們多條技術(shù)路線同步投入、國(guó)企民企雙線攻關(guān)是資源浪費(fèi)。但他們忽略了大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)下,產(chǎn)業(yè)體系第一要?jiǎng)?wù)不是短期效率,而是戰(zhàn)略容錯(cuò)空間。
什么是戰(zhàn)略容錯(cuò)空間?就是我們不會(huì)把某項(xiàng)技術(shù)押在一條單一的技術(shù)路線上。歐美各國(guó)的產(chǎn)業(yè)高度細(xì)分、專業(yè)化切割,一個(gè)行業(yè)只保留一套主流技術(shù)方案,一旦這條路線失敗、原材料斷供,整個(gè)產(chǎn)業(yè)直接停滯,沒有任何備選兜底方案。 中國(guó)走的則是完全不復(fù)旦大學(xué)中國(guó)研究院特邀研究員同的路線,依托全球唯一全覆蓋的完整工業(yè)門類,對(duì)一個(gè)目標(biāo)同時(shí)鋪開多條研發(fā)路徑,國(guó)家隊(duì)院所主攻一條主線,民營(yíng)制造企業(yè)自發(fā)走差異化替代路線。即使主線攻關(guān)進(jìn)度緩慢、甚至原定路線最終沒有完全商業(yè)化落地,但在研發(fā)過程中沉淀的材料、工藝、精密設(shè)備、特種加工能力,并不會(huì)全部作廢,而是自動(dòng)流入其他行業(yè),形成跨領(lǐng)域的技術(shù)跨界應(yīng)用。
只要我們鋪開足夠多的工業(yè)賽道,只要其中任意一條路線跑出成熟技術(shù),這套成果就能橫向復(fù)用給航空、艦船、新能源、軍工裝備、高端裝備所有領(lǐng)域。不是每條路都必須走到終點(diǎn)才算勝利,只要走出一條可行路子,沿途產(chǎn)生的所有工業(yè)技術(shù)積累,都是整個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)體系的戰(zhàn)略儲(chǔ)備。這就是完整工業(yè)體系獨(dú)有的容錯(cuò)紅利。
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以上部分引用了復(fù)旦大學(xué)中國(guó)研究院特邀研究員汪濤《完整工業(yè)體系才是最大戰(zhàn)略容錯(cuò)空間》文章中的部分內(nèi)容!非常深刻的詮釋了為什么“成年人不加選擇,什么都要”!其實(shí)西方國(guó)家也是明白這個(gè)道理的,只是極致化的商業(yè)化已經(jīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃走向了短期利益,美國(guó)制造就是這樣衰落的,因?yàn)榻鹑趤礤X更快,留下來的都是利潤(rùn)高的高科技領(lǐng)域,苦哈哈的重工業(yè)沒人干了!
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