7月10日，長征十號乙運載火箭（以下簡稱“長十乙火箭”）在海南商業航太發射場發射升空，其後，一場“箭與船的海上共舞”精彩上演。隨著海上回收平臺“領航者”號船的大網穩穩接住長十乙火箭返回的一子級箭體，中國航太再次創造歷史。

　　本次任務，是我國首次成功實施運載火箭一子級可控回收，也是全球首次運載火箭網系回收。長十乙火箭成為我國首型成功實施回收的重複使用運載火箭。

　　火箭回收是世界尖端的航太技術，風險巨大、難度極高。中國航太大膽創新，成功探索網系回收模式，未來將托舉起中國航太低成本、高頻次、可持續的太空之路。

　　我國為何採用海上網系回收方式？首次回收成功將如何影響商業航太格局？長十乙和長十甲、長十丙等同系列火箭有何關係？記者進行了採訪。

　　火箭回收，共分這幾步

　　今年2月11日，長征十號系列運載火箭系統低空演示驗證飛行試驗任務成功實現海上濺落回收。當時起飛的是火箭一子級箭體，按要求在指定海域濺落回收。

　　這一次，起飛的是全箭體，二子級箭體成功入軌，一子級箭體通過海上回收平臺的柔性網結構緩衝著陸。這是對火箭回收技術完全真實飛行剖面下的全面驗證，技術難度可想而知。

　　最大看點是火箭回收。飛行中的火箭，如何返回？

　　中國航太科技集團一院專家介紹，長十乙火箭一子級返回，全程處於複雜氣流中，就像完成了一套極限“體操”動作，火箭在不到6分鐘內完成空中“調頭”、減速“刹車”、精確著陸等一系列高難度、高精度動作，實現“控得住”“回得准”“落得穩”“接得住”。

　　具體來看，火箭一二級分離後，一子級還處於向上飛行的狀態。它首先要進行滑行調姿，在空中進行調頭。

　　然後是動力減速，發動機再次點火，像踩刹車一樣減緩速度，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複雜準備。

　　接著是氣動減速，依靠柵格舵產生的氣動阻力進一步減速。

　　最後是精確著陸段，火箭接近海面時，與早已在預定海域待命的回收船高度協同。

　　最後一幕，火箭在預定高度自動展開掛鉤，穩穩掛在回收網的多根“井”字形繩索上，完成捕獲回收。箭上和船上的系統雙向奔赴，精密控制。

　　海上網系回收，好處有這些

　　為何採用海上網系回收方式？

　　火箭重複使用技術有傘降、水準、垂直回收等方式，目前世界主流火箭回收模式是垂直起降回收，網系回收屬於垂直起降回收的一種，讓返回的火箭不靠“腿”站立，而是直接飛進一張大網裏，被溫柔地“抱”住。

　　中國航太科技集團一院專家介紹，網系回收有助於簡化箭上結構，火箭無需配備複雜的著陸腿，可以減輕箭體重量，增加運載能力和效益。同時，網系回收對火箭落點偏差的適應能力強，可通過網系協同來“放大”捕獲窗口。此外，網系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。

　　為何是海上網系回收，而不是陸地網系回收？

　　專家解釋，這一方面是為了適應位於文昌的發射場的發射軌跡，另一方面是因為海上空曠，更加安全，平臺也能隨時移動調整。

　　不過，這種選擇也意味著更大的技術難度。

　　海上網系回收不是火箭“一個人的事”，而是需要箭與船在動態中實現高精准的協同匹配，船要找箭，箭也要找船。茫茫大海，回收平臺在風浪中絕非靜止，即便配備高級的動力定位系統來抵抗漂移，也無法完全消除晃動。

　　海上回收還受限於海況影響，需要考慮不同海況下回收船的運動特性對箭體著陸緩衝及穩定的影響。要克服多項挑戰，“領航者”號船才能在茫茫大海上成為一個穩定、精准的移動著陸場。

　　火箭回收技術，比發射還要難

　　長十乙火箭採用5米直徑兩級串聯構型，為大型液體運載火箭。全箭起飛推力約890噸，起飛重量約760噸，首飛箭全箭長度約63米。

　　如果在重複使用狀態下，長十乙火箭近地軌道運載能力為16噸，可滿足低軌衛星互聯網星座部署、大型商業衛星發射等各類任務需求，具備大運力、高性價比的性能優勢，適配商業航太批量發射需求。

　　火箭重複使用，是人類未來大規模自由進出宇宙空間的必經之路，也是我國航太強國建設的重要支撐。

　　傳統火箭是一次性的，造價不菲，如果能回收複用，成本可以大幅下降。

　　專家坦言，火箭回收極難，它要從發射狀態改為返回狀態，穿過大氣層，在複雜氣流中精確控制姿態和速度，最終平穩到達指定地點——這個過程，比發射還要難。

　　本次任務正是中國航太為解決這個難題，走出的一條獨具特色的中國路徑。

　　為了保證任務成功，長十乙火箭在有限的研製週期內，攻克了複雜力熱環境適應性、高精度導航控制、海上平臺網系捕獲回收等關鍵核心技術，又是一次自力更生、自主創新的生動實踐。

　　專家表示，此次首飛對我國商業航太發展的意義，在於突破低成本、大運力重複使用火箭技術，填補國內該領域的空白，未來將可大幅降低商業發射成本，提升我國商業航太在國際市場的競爭力。

　　未來，長十乙火箭將承擔低軌衛星組網及其他商業發射任務，支撐低軌衛星互聯網、中軌道通信衛星等大規模組網需求。

　　本次長十乙火箭發射，也是海南商業航太發射場建成後第二次執行新型火箭首發任務。面對更大運載能力火箭的發射需求，海南商業航太發射場提前合練、多部門協同，完成轉運、對接、起豎全流程調試，驗證了二號發射工位四油缸帶載支撐能力。

　　長十“兄弟”，構建航太運輸新體系

　　長十火箭、長十甲火箭、長十乙火箭、正在研製的長十丙火箭，有什麼關聯和區別？

　　長十甲、乙、丙火箭，三位“兄弟”同根同源，都是在長十火箭基本型的基礎上，通過模組化、通用化設計形成的衍生構型。而長十火箭是為執行中國載人登月任務研製的我國新一代運載火箭。

　　中國航太科技集團一院專家介紹，長十甲、乙、丙火箭，都採用了“一個直徑、兩型發動機、三個模組”的設計思路，共用核心技術，多個相同部分能夠實現生產製造條件的高效繼承與複用。

　　例如，三型火箭均為5米直徑，“搭積木”時方便統一製造和使用。長十乙火箭的一子級其實就是長十甲火箭的一子級。再比如，一型發動機可以同時應用於長十乙火箭和長十丙火箭，有助於實現發動機的高效生產、測試以及未來的檢修複用。

　　但是，根據我國航太任務需要，這幾型火箭定位和功能有較大區別，在二級配置、回收方式等方面都做了明顯區分。

　　長十甲火箭是我國未來近地載人的核心力量。

　　作為我國新一代近地載人火箭，長十甲火箭主要承擔低軌載人和載貨任務，堪稱長二F火箭和長七火箭的“集大成升級版”，它將成為太空人往返地球與空間站的“生命之梯”，長十甲火箭一子級採用了重複使用設計。與長二F火箭相比，長十甲火箭使用無毒無污染的液氧煤油推進劑，更加綠色環保；與長七火箭相比，它採用5米直徑的兩級構型，測試發射效率更高，運載能力更強，能更安全、快捷、高效地執行空間站任務。

　　長十乙火箭是加速重複使用火箭應用的關鍵支撐。

　　在技術方案上，長十乙火箭由長十甲火箭一子級和新研製的液氧甲烷二子級組合而成。與長十甲火箭承擔國家重大工程任務不同，長十乙火箭主要瞄準我國商業發射市場，運載能力更強，任務適應性更廣。

　　長十丙火箭是未來商業火箭市場的主力軍。

　　長十丙火箭由液氧甲烷一子級和長十乙火箭二子級液氧甲烷模組組成，也就是一款全液氧甲烷的火箭。長十丙火箭定位是主力商業火箭，運載能力更強，能更好地滿足不同商業發射任務的需求。

　　長十丙火箭從設計之初就深深植入了商業化基因，這直接決定了其技術方案的選擇。從推進劑使用和高頻次檢修維護的便捷性考慮，它選用液氧甲烷推進劑；從提高測試發射效率出發，採用與長十乙火箭相同的“三平”測發模式。目前，長十丙火箭正在緊鑼密鼓地研製中。

　　展望未來，長十甲、乙、丙三型火箭將共同構成我國航太運輸系統的核心能力底座，它們將不斷提升我國重複使用火箭的技術水準和高頻次複用發射能力，還能為我國載人登月火箭最強“天梯”長十火箭打下堅實基礎，將人類探索太空的腳步推向更遠的深空。 （劉詩瑤 董澤揚 朱笑熺）