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[工程技术] 中国的网系回收比SpaceX的夹持回收更先进

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 楼主| 发表于 2026-7-10 23:56:26 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2026-7-10 13:24 编辑 9 f, v( f# `% m% ^* `/ j
5 |- j) s1 t; [
中国成功进行了运载火箭第一级的网系回收,成为世界上第二个具有可复用火箭技术的国家。
; j- V6 `8 v/ T" J) J" R% \* x! R8 u6 w+ T" M5 C
美国SpaceX是首先实现可复用技术的,从支腿式开始。, y# j+ B: O. R. M/ \

8 {' Q- }! o& X6 \. N9 J ! x1 d# p# ~! g* `2 _$ X4 D

% R1 M' [. p7 x. Q1 U9 [支腿式对地面回收场的要求不高,技术难点都在火箭上。首先需要坚固的安装点,其次支腿强度和抗冲击力要求非常高。据估计,支腿的重量代价约10%,很占用火箭的运载能力。可复用火箭里,支腿和安装点是不可复用的,但这相比于第一级的整体价格,还是划算的。
2 i2 a+ S4 V: P8 C; J
& U6 U4 Z, u( H8 `( i* U7 U* N下落速度控制当然重要,但支腿式的技术难点在于精确控制下落姿态,偏离垂直可能立刻造成倾倒,接下来就是爆炸。SpaceX的早期试验里,没少这样的事故。偏离垂直可以是控制问题,也可以是地面风的干扰。在海上回收的话,还会因为波浪运动造成平台倾摇,造成同样的问题。
  m" R! n" [6 m, T* d6 x8 I) @( B- R/ ]4 S: O- M
支腿式的重心必须精确落在支腿之间,这带来很大的控制和实际应用环境的挑战,控制精度还有办法通过技术进步来解决,地面风还有可能通过顶端的侧推姿控火箭迅速回位到垂直状态,海浪影响就很难解决,简单恢复到垂直状态都不一定解决问题,还取决于支腿落地时的受力分布和平台倾摇。即使勉强落地,还有风浪中的火箭固定和不使倾倒的问题。8 N8 `- {/ \' a0 U2 X' F
& L5 ~2 a. s( }5 G
第二代可复用技术是夹持式,中国人喜欢形象地称作“筷子夹”。
  P7 L1 B' ^' U& p& C+ T3 D, u: C, @" E$ r7 q) |0 o. Q

- B' S4 }. v' U
& X. C; V4 W3 k5 a高大的回收塔上有一对钳式夹具,待回收火箭落入夹具之间时,夹具动作,夹住火箭。实际上不是直接夹住箭体,而是架住顶部格栅翼和承力耳环,把火箭“拎着耳朵吊起来”。顶部格栅翼主要用于回收时的气动姿态控制,也用作夹持时的挂钩。) A% ^. f! h( l- e7 Q
; I% d) y/ j0 Z, B4 N, c# ]
与支腿式相比,箭上重量代价降低80%以上,非常可观。翻修、复用成本也大大降低。
) L6 ^) p$ o+ L9 p5 N6 C
$ D! \& j% h1 i! q+ z与支架式相比,夹持式更加稳定。重心在夹持点之下,这是自然稳定的。最重要的是,夹持稳定对火箭姿态不敏感,偏离垂直也不打紧,“吊住”后,就自然稳定了。当然,回收塔的要求很高,火箭精确落入夹具之间的要求也很高。1 t. n+ c  Y6 T5 S% g: Y  F8 i, a! b

- s( y( z% ^& D, n$ x在珠海航展上,中国展示了改进的夹持式,单立柱的回收塔改为四立柱的回收架,双臂式夹具改为双天车式夹具
+ N! Q: ?$ X! u# w5 Z! ]  t6 e# M7 r
6 ~4 v/ E/ w+ s8 A% |1 _4 V

4 m% I. l5 \' X( Y四立柱的回收架比单立柱的回收塔更加稳定,双天车的夹臂也比双臂式的夹具提供更大的容错余量,大大提高回收操作的可靠性和稳定性。四立柱避开火箭尾焰,也有利于降低材料和构造的要求,减轻重量、降低成本。单立柱就没法避开火箭尾焰了。实际上待回收火箭的进入姿态略微朝向回收塔,塔身按设计就是正好在尾焰的喷拂之中。5 p- c0 {* @4 m! i
$ Q1 C# _+ `6 M2 _1 h
高大单立柱结构在大风中会有晃动,这也限制了回收操作的气象条件。相比之下,四立柱受到风力的影响小得多,只要火箭的抗阵风控制过关,风力限制小得多。
2 k7 y4 J, r$ b2 }3 i- W! z) H" N
双天车的缺点是天车臂比较长大,相对沉重,精确迅捷又足够轻柔的夹持动作实现不易。$ I; L# q" K7 S& e! y
0 R  H6 t; e! k" L7 g

+ T/ h' f% |8 {
. C/ n4 ]% n$ j2 h# I# I) c+ ^
; Q9 q2 o) r9 i, [3 f4 k
+ \$ }* f3 g5 c* S" I与容易有的误解不同,网系回收不是像蹦极网那样硬接,而是用网系代替夹具,是四立柱夹持式的改进,不仅把顶部的双天车改成井字形网索,还在底部增加了一组井字形网索。上井字形网索的作用和双天车相同,只是有更多的承力点,分散应力,对火箭姿态的敏感性进一步降低。下井字形网索帮助迅速固定火箭,避免晃动。网索的重量也大大低于刚性夹具,动作轻柔、敏捷、可靠。上下井字形网索完成固定后,一直到回收船回到基地才解开,确保火箭在海上的途中安全。! \, g  S0 B3 s

# _2 r# [8 j! n! P" K! K4 o: l" ~与刚性夹具相比,柔性网索具有弹性和缓冲装置,降低回收的冲击力,提高回收安全性,降低回收挂钩的强度要求。比SpaceX的夹持式的重量和翻修成本进一步降低。长征十号乙也采用格栅翼,中国拥有格栅翼技术,加装格栅翼用于回收下降过程的气动控制顺理成章,现在也用作夹持式的挂钩。
9 X- R7 p# }- g6 R; K
2 M6 k" B* K' K回收船需要甲板宽大,特别稳定,船体分前后两段,中间由四立柱框架搭接,还解决了火箭尾焰对甲板的烧蚀问题。这样的船体复杂,但这完全在中国造船技术的范围之内,成本也可控。在未来,前后船体都采用双体船型也是可能的,这将是独特的四体船,更加适合四立柱的要求。) B- k; J7 M3 O" |& x- ^/ k

6 Z9 R- c! N) w与SpaceX的夹钳式相比,中国的网系式更加轻柔、可靠、稳定,海上回收也更安全。SpaceX的单立柱回收塔基本上不可能在海上应用,任何一点小风小浪就会导致不可接受的塔顶晃动,塔越高,晃动越大,基本上没法用于回收作业。SpaceX考虑过买二手钻井平台用于海上回收,最后还是放弃了。
& q: {: ~1 r2 f, a7 U  i* t) X' H) ^! I
海上回收既受到海洋风浪的影响,又有主动避开不利气候的能力。火箭发射和回收不是随便哪里都可以的,发射需要尽量靠近赤道,以最大限度利用地球自转的影响,回收则受到入轨方向的限制。但中国已经具有运载火箭机动发射的能力,与机动回收相结合,将大大增加发射窗口,提高发射频度。这样未必能保证每一次发射都在最优条件下进行,有效载荷会吃点亏,但更加宽大可靠的发射窗口同样重要。
! r9 n# ]0 [$ J* e
1 {, @4 j5 F4 v长征十号的发动机技术还是常规的,不及SpaceX的液氢液氧先进,但中国的液氢液氧火箭已经在路上了。尽快解决可复用技术有助于加快组建低成本“中国星链”,其意义是怎么说也不过分的。更加先进、可靠、耐气候的网系回收大有可为。

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  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-8 04:51
  • 签到天数: 1811 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2026-7-11 00:27:45 | 只看该作者
    这算是国家队的可回收火箭第二次测试,就成功了,比当初Falcon 9快多了。后发优势。
    ! W4 V# X: X; E, Z9 y不过上回落船边海里的火箭上面没冒黑烟,这次的冒了,估计是内部回路漏了,煤油着了。
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    板凳
     楼主| 发表于 2026-7-11 00:31:36 | 只看该作者
    moletronic 发表于 2026-7-10 10:27
    $ z" Y2 ?- d  Q- O* ?. ?$ M8 ^8 m这算是国家队的可回收火箭第二次测试,就成功了,比当初Falcon 9快多了。后发优势。
    $ p# {( T' W+ r3 p0 L/ T不过上回落船边海里的 ...
    3 G7 x5 ?. L! ~+ |+ }6 O) I
    这个方案在原理上就可靠性高得多,还真是后发优势。
    0 D5 I. L, u  A- [: V
    3 y. o, g  T0 N* l- ]冒烟可能是什么东西点着了,小问题。
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    地板
    发表于 2026-7-11 02:08:43 | 只看该作者
    本帖最后由 孟词宗 于 2026-7-11 02:10 编辑
    ! O  _1 f. N$ D3 x. u/ K9 w6 ?; b
    0 o6 c( A# L4 R* s* L- b: M$ z多年以前就说过搞回收式火箭没多大意义。SpaceX的回收看着高大上,但SpaceX 从来没有公开过完整成本结构,所有数字都来自他们的自吹自擂、哈佛案例、业内分析以及粗略估算。3 q' [8 o# W9 f% n

    8 L; {9 @* k, v' l+ K' x虽然一级火箭占了制造成本的75%,但并不是说回收了就省75%。翻修成本(这点SpaceX从来不说,只是自夸远远低于预期),运输成本,回收成本(回收平台,翻造工厂,重新加注燃料等等)都要算入成本的。
    # ]$ U* t' a1 O5 s/ T8 ?1 Q0 A1 `3 r
    实际上,真正摊薄了成本的是超高发射率。自从奥黑改革NASA搞私有化后,SpaceX近年来占据了美国轨道发射总量的 85% 左右。* X2 I* Q/ c1 N+ j/ i- U! l

    , C/ V( b: j0 V! Q5 N要降低成本并非只有回收一途,降低一级火箭的制造成本一样可以达到目的。而且还免了回收火箭后的不可靠性。就像这次回收的火箭冒黑烟,必须修过才能再次上天。如果问题严重,修复成本太高可能就放弃了,这不但等于没有回收还要加上检修成本。
    2 ?, y. S% T/ L' D" }& w6 w8 K
    ) r1 N" i& ?+ P, G6 V从实际发射成本上来说,SpaceX 的回收能省钱也是理想状态。下面这篇文章 比单价,中国火箭已经不输SpaceX 解释得比较清楚。理论上的每公斤发射成本并不等于实际每公斤发射成本。

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    5#
     楼主| 发表于 2026-7-11 03:10:22 | 只看该作者
    孟词宗 发表于 2026-7-10 12:08
    / A1 d0 |6 B/ k- q% Y( D多年以前就说过搞回收式火箭没多大意义。SpaceX的回收看着高大上,但SpaceX 从来没有公开过完整成本结构, ...
    ) M6 K" M- S8 A
    除非你能证明回收、再加注的成本比直接抛弃还要高,你的质疑不说明任何问题。7 n  {! p& ~  s& }9 c; x# O7 D+ b# T
    9 M- G3 M: {8 o! o% H
    一级成本站75%,哪怕只能回收50%甚至30%,也比扔掉75%的成本更低。% p( v+ T# ~8 l" o6 t8 @

    ; g6 `; M. E3 E, \# D" rSpaceX的火箭在出动率有目共睹,发射成本有目共睹。中国不可复用已经做到SpaceX的水平的话,很好;可复用进一步增加成本优势。这一点不影响可复用技术的有用性。
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    6#
    发表于 2026-7-11 06:05:21 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2026-7-11 03:10
    ! F6 b' \/ S4 q9 u除非你能证明回收、再加注的成本比直接抛弃还要高,你的质疑不说明任何问题。  l4 P* X' l9 b7 E
    % L$ N) z3 r8 S1 `. E* N, B
    一级成本站75%,哪怕只能 ...

    $ u/ z2 ?4 j2 D3 O- }) h0 O这没啥好争辩的。首先,没人有确实证明SpaceX真的省钱了。其次,就算省钱吧,不过是不断开一辆老爷车和不断换新车的区别。开老爷车固然表面上省钱,但代价是要不断维修,金钱成本可能低,但时间成本也是成本,还有个可靠性的问题。) M# |7 B. J) z
    6 w& }  j; P/ Q4 a* K1 F( k# o. J
    老实说,美国搞火箭回收也是制造业空心化的表现之一。就像去古巴路上跑的全是老爷车,怀旧是怀旧,但也反映了古巴造不出新车也没钱买新车的困境。
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    该用户从未签到

    7#
     楼主| 发表于 2026-7-11 07:23:12 | 只看该作者
    孟词宗 发表于 2026-7-10 16:051 j+ ]. k8 T2 y0 \! Z+ K! K* D
    这没啥好争辩的。首先,没人有确实证明SpaceX真的省钱了。其次,就算省钱吧,不过是不断开一辆老爷车和不 ...
    3 k- `" s7 T$ U8 t
    这样的强词夺理也只有你自己相信了。你倒是每天开一辆新车上街、一次性使用就扔掉试试?你对工程(engineering)到底有一点概念没有?
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    该用户从未签到

    8#
    发表于 2026-7-11 07:50:53 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2026-7-11 07:23
    * t3 f+ U8 Q+ D* s这样的强词夺理也只有你自己相信了。你倒是每天开一辆新车上街、一次性使用就扔掉试试?你对工程(engine ...
    ) @8 x8 K3 q3 E$ F: E
    对啊,搞火箭的钱学森对于 Engineering 也没概念对吧?人家搞了这么多年而且中国当初条件那么艰苦,怎么就没想到回收火箭这招呢?
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    9#
     楼主| 发表于 2026-7-11 07:52:28 | 只看该作者
    孟词宗 发表于 2026-7-10 17:50  `( D  C( [4 |: [
    对啊,搞火箭的钱学森对于 Engineering 也没概念对吧?人家搞了这么多年而且中国当初条件那么艰苦,怎么 ...

    ) S" L! q8 V* m" L5 n, {: W0 O+ |钱学森告诉过你他没有想到过回收火箭这一招?
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    10#
    发表于 2026-7-11 07:53:23 | 只看该作者
    本帖最后由 孟词宗 于 2026-7-11 07:55 编辑 # o( v4 ?9 n# O, P$ C7 }
    晨枫 发表于 2026-7-11 07:52% E; v8 q6 h! x! K% C
    钱学森告诉过你他没有想到过回收火箭这一招?

    ; J" C1 ?' r+ Q6 I3 l- J! X6 F; V2 F% d) N. z& x2 F
    钱学森告诉过你他想到过回收火箭这一招?不过他还真的提过。他的方案类似于空天飞机。实际是装上翅膀。而这个东西,后来美国叫作航天飞机。 航天飞机的最终结局是啥不用说了吧?
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    该用户从未签到

    11#
     楼主| 发表于 2026-7-11 07:54:46 | 只看该作者
    本帖最后由 晨枫 于 2026-7-10 17:56 编辑 0 R' G( ]( b7 ?
    孟词宗 发表于 2026-7-10 17:53) E; k$ x* g0 ^+ l7 n7 o0 `; d
    钱学森告诉过你他想到过回收火箭这一招?
    . z6 f8 O: Q/ Z
    ' |% `+ r/ U4 I
    你连这种下三滥胡搅蛮缠都用上了,给自己留点体面吧。
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-1-2 23:51
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气

    12#
    发表于 2026-7-11 09:06:59 | 只看该作者
    孟词宗 发表于 2026-7-11 07:50
    4 d" ^* B. p" x* l7 d* Q) w对啊,搞火箭的钱学森对于 Engineering 也没概念对吧?人家搞了这么多年而且中国当初条件那么艰苦,怎么 ...
    6 x/ V5 T8 C: b6 J& I( K

    5 y+ a' d3 u6 Z* i% E, V! h: U这啥逻辑啊。毛主席这么伟大,当初为啥不亲自决策上电磁弹射?秦始皇这么牛x,为啥不组建七海舰队把美洲,澳洲,非洲都变成郡县?
    / {5 D) A4 `7 ]
    % @& m4 ?# u' E4 ^( i' C: L( l7 f, Z
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  • TA的每日心情

    2024-12-7 02:20
  • 签到天数: 389 天

    [LV.9]渡劫

    13#
    发表于 2026-7-11 09:51:10 | 只看该作者
    没有注意过, SpaceX用于夹住回收火箭的架子,是否就是用于下次发射的同一个。如果是回收发射同一个的话,还是有优势的。, z* |, q: P+ E% B
    这个渔网架肯定是不能用于再次发射,还要倒腾到发射架上。
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    该用户从未签到

    14#
     楼主| 发表于 2026-7-11 10:00:17 | 只看该作者
    togo 发表于 2026-7-10 19:51
    ; e8 `- |, R/ }( p- }没有注意过, SpaceX用于夹住回收火箭的架子,是否就是用于下次发射的同一个。如果是回收发射同一个的话, ...

    0 o9 _" w$ ^/ W. V网系是误导,其实用的不是网,是缆。更换相对容易。
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  • TA的每日心情

    2024-12-7 02:20
  • 签到天数: 389 天

    [LV.9]渡劫

    15#
    发表于 2026-7-11 10:13:48 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2026-7-10 18:00
    ' ~( J- n2 O4 c. C+ Z网系是误导,其实用的不是网,是缆。更换相对容易。
    . y% w2 S! n' {4 E: O
    快速查了一下,SPACEX发射和回收火箭用的是同一套launch and catch tower,显然是考虑过重复发射间隔的问题。
    - }* S% i: C  n: [! k2 W: Y# k6 C中国的回收系统(无论是网或者缆),虽然更安全有效,应该无法用于发射,还要倒腾到发射架上。
    9 _7 d8 v7 t6 N7 o
    3 E4 ^/ b0 i* @' {3 X各有利弊吧
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    该用户从未签到

    16#
     楼主| 发表于 2026-7-11 10:36:32 | 只看该作者
    togo 发表于 2026-7-10 20:13& U7 U4 m6 t. G$ Q% }. k
    快速查了一下,SPACEX发射和回收火箭用的是同一套launch and catch tower,显然是考虑过重复发射间隔的问 ...
    2 |+ M8 I+ x* T0 J/ O
    海上回收船肯定不用于发射。发射已经有现有设施,这不是可复用技术的瓶颈。
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    该用户从未签到

    17#
    发表于 2026-7-11 11:09:51 | 只看该作者
    说中国的方案更先进,我觉得不太准确。从火箭降落最后阶段的控制精度要求来看,spaceX的方案肯定是更高的。如果spaceX改用网系回收,火箭方面基本不需要任何升级。两种方案各有优缺点,具体选择哪种更多的是取舍问题。而且这次成功也还没有完全验证可复用火箭的全流程,还要把这次回收的火箭再次成功发射。成绩需要肯定,差距也必须正视。
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2026-3-10 01:08
  • 签到天数: 45 天

    [LV.5]元婴

    18#
    发表于 2026-7-11 11:27:39 | 只看该作者
    孟词宗 发表于 2026-7-11 02:08
    2 M& \0 m( l5 R% [) Q6 I8 w多年以前就说过搞回收式火箭没多大意义。SpaceX的回收看着高大上,但SpaceX 从来没有公开过完整成本结构, ...

      y+ f: X; |% g9 Y6 D! |
    - ?- j  C' k- P! \$ R回收最大的优势是爆产能,所以才能够“低成本”大批量发射星链这种太空垃圾
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    19#
     楼主| 发表于 2026-7-11 13:33:24 | 只看该作者
    本帖最后由 晨枫 于 2026-7-10 23:34 编辑 7 |: u7 F: {( U( r' B6 D" `
    sleepyr 发表于 2026-7-10 21:09
    9 ]% s7 K4 u0 C* g% X+ q说中国的方案更先进,我觉得不太准确。从火箭降落最后阶段的控制精度要求来看,spaceX的方案肯定是更高的。 ...

    6 i+ |/ s1 Y+ X$ V; z( C0 U* w2 r
    4 ^6 J! O0 h: D( O- Q3 {) P达到同样目的的情况下,容错度更高的方案更先进,这是no brainer。
    # ?) i) p! O+ a) q* S+ S% l+ _# `/ k+ r: C4 I% U
    所以同样造7nm芯片,EUV比DUV多次曝光更先进。* Y2 E5 P& e$ P# b$ o
    ; o, v! n- Y) g/ z8 P
    在可复用技术里,最大的难关不是发射,不是再加注,而是回收。
    - p* V( R. ^2 F5 V: n
      w% h+ D' ]) [3 S" U- M* P5 M' Z回收火箭再次发射只是时间问题,但回收能否成功可不是时间问题。
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  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 03:47
  • 签到天数: 3051 天

    [LV.Master]无

    20#
    发表于 2026-7-11 18:04:19 | 只看该作者
    togo 发表于 2026-7-11 10:137 k$ v7 H% y2 h4 [) N$ @
    快速查了一下,SPACEX发射和回收火箭用的是同一套launch and catch tower,显然是考虑过重复发射间隔的问 ...

    : O/ M( O( Z/ P# y火箭回收之后肯定要全面检修之后再组装,加注燃料之类的种种再重新发射,用同一套机构似乎没什么必要,如果这些都可以在发射架上完成,相信兔子肯定也能把发射架回收架合二为一。
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