spacex火箭回收技术(spacex火箭回收技术什么时候成功的)

SpaceX用“四手”火箭，将宇航员送往空间站，火箭回收有多难？

美国SpaceX公司“掌门人”马斯克被人们形容为“ 科技 狂人”，不仅仅是他仅利用了很短的时间，就将SpaceX从一个默默无闻的小公司，打造成在世界航天领域数一数二的商业运营公司，而且还在于他的“执着和野心”，比如实施星链计划，比如一箭多星，再比如研发和实践火箭回收技术，即使失败许多次，也阻挡不了他一开始的决心。

就在前几天，SpaceX公司实施了Crew4（非试验性载人）任务，利用猎鹰9号火箭，将“自由号”龙飞船发射成功，该飞船上搭载了4名宇航员，仅16个小时多一点的时间，就将他们送往国际空间站。这次发射最让人印象深刻的，我想，应该不是短期内密集的火箭发射，也不是掌握发射窗口以及对接国际空间站的高效，更不是这4名宇航员的构成，而是猎鹰9号火箭，这款火箭的编号为B1067-4，“－4”说明这枚火箭加上这次已经执行过四次发射任务了。

在完成发射以后，这枚火箭按照既定的路线和程序，顺利降落在大西洋的海上回收船上，再次成功被SpaceX公司回收，以后应该还会继续执行新的火箭发射任务。按照相关专家的介绍，在火箭的设计规程中，在火箭没有被严重破坏的情况下，发动机一般可以重复使用50次，捆绑装助推器也能使用20次，整流罩差不多也能使用30次左右。

如果掌握成熟的火箭回收技术，那么从长期的航空航天任务的综合成本看，至少可以节省80%以上，毕竟能回收火箭的主体部分，剩下的维修保养和燃料费用都只是“小头”，这也是为什么世界各国都在极力推动火箭回收技术的研发和实践工作。

在上世纪60年代末，美国开始实施航天飞机计划，目的是为了降低太空探测任务的成本，谁料航天飞机在返回后维修工作量太大，综合成本不降反升，单次发射费用甚至达到了10亿美元，而且中间还有挑战者号和哥伦比亚号失败的情况发生，于是在2011年“亚特兰蒂斯”号完成谢幕之旅后，美国的航天飞机被迫退出了太空舞台。不过，作为航天飞机推进系统的相关技术，后来被应用到火箭发射上来。

近10多年来，美国SpaceX公司在火箭回收上可谓下足了功夫，中间也经历了回收方式的重大变革，比如2012年9月到2013年10月 ，以蚱蜢系列火箭为实验对象的“跳跃实验”，通过垂直起落、空中悬停、精准地返回基座等程序，为后续回收火箭技术的成熟提供坦胡了诸多有价值的数据和经验。

后来，SpaceX公司又延续“跳跃实验”，进行了火箭一级部分整体回收的实验，结果因一个零件的失误而失败。随后，又在2015年进行了三次海上回收实验，结果都以失败告终。紧接着，SpaceX公司又进行了陆地回收的多次实验，中间也发生了数起降落点不精确、火箭体着陆时减速不到位、着陆时角度控制不佳等而发生的爆炸事故。但是，这没族些失败，并没有阻止马斯克对火箭回收的热忱，反而激发了他不达目的不罢休的冲劲，终于在2015年12月第一次成功完成陆地回收火箭，后来又在海上成功实现回收。

SpaceX公司在执行火箭回收操作的这段时间内，即使是公司拥有实力非常强大的专家团队，也失败了很多次，足见火箭回收的难度枯信弊是多么的大。其难点主要表现在以下几个方面：

一是火箭的总体参数必须进一步进行优化设计 ，特别是回收过程中，需要对回收部件的推进系统、返回火箭级的重量等重新进行调整。

二是火箭在返回时必须以垂直姿态进行，因此对返回的精度控制要求非常高 ，一方面是对轨道的控制，另一方面是对落点的控制。

三是火箭发动机除了要能够可重复使用以外，还要具有推力可调的特性 ，以保障能够随时维持垂直降落的方向和速度。

四是，着陆时要有非常有效的缓冲。在回收的火箭级中，必须要配备高效的缓冲装置，在即将接近地面时，保证防止箭体倾斜、进一步降低下降速度、能够经受发动机喷出的高温等离子流等方面的需要。

从目前来看，我国还不具备火箭回收的成熟技术体系，主要原因在于火箭的回收，对火箭的芯级推重比有很严格的要求，回收的火箭核心级重量仅有发射的10%左右，如果一味用大推力火箭，那么在回收时一启动发动机就达不到稳定的目的。

在这方面，SpaceX公司在猎鹰9号上，采有的是9台发动机并联+梅林发动机的深度节流方式，说实话，我们目前虽然在发动机技术上已经比较接近美国的水平，但是在箭体技术方面还差得较远，即使能回收那么复用时的运力水平也会大幅下降，达不到从根本上节约成本的目的。

不过，从航空航天长远的效益出发，我国仍然在默默地进行着火箭回收的技术革新和规划论证，从已知的情况看，目前长征6X垂直返回技术验证火箭已经完成立项工作，而长征8R垂直返回火箭也正在开展相关的研发工作，从工作的进程上看，已经超过了欧航局阿丽亚娜6 火箭的回收研发，正在向不断追赶SpaceX的方向一步一个脚印前进。

为什么我国的运载火箭不回收？回收的难度有多大？

因为回收火箭里面是需要包含很多非常高难度的技术，我们中国对于运载火箭回收某方面的技术还处于在探索的一个阶段。回收难度最主要是有三点，第一点是需要将火箭分离之后垂直的安全稳定着陆羡好晌，就例如是在刮台风的时候将一根棍子平稳的树立在一个砖头上。第二点就是需要求火箭高精准的进行着陆于只有篮球大小的平台上，我们知道像火箭那么大一个竖长的物体实现垂直降落是非常袜族难以控制的，是要有非常高的精准兄锋控制，所以这个精准度的一个要求也是非常大的难题之一。第三点就是需要进行软着陆，也不能用降落伞进行缓冲，只能依靠反向推力装置来进行一个下降时候的缓冲，那用反向推力装置的话火箭所消耗的燃料就需要携带更多 ，如果火箭的重量体积太大就会行成为一个非常大的累赘。

目前运载火箭回收技术最强的是美国民营的SpaceX企业，他们所研究的猎鹰号火箭开启了全球运载火箭可以回收重复使用的第一例。那运载火箭回收重复使用可以非常大的降低火箭发射成本。那这项回收技术的现世，可以使得人类能够承担在对于太空的开发探索。这样也能够非常大的降低发射卫星所需要的一个成本。从发展的角度来看，重复使用将是未来运载火箭发展的一个趋势，无论在商业上还是在军事上都有潜在的价值 。

我们中国航天其实一直以来都有对运载火箭回收技术探索和研究，随着我们中国航天技术的不断发展进步，相信我们也是能够掌握到火箭的回收技术从而降低火箭的发射成本。中国航天科技一直在努力，相信我们在未来在航天领域上有更高的提升。

SpaceX公司火箭回收技术是什么原理？

火箭采取了垂直回收的方式，降落过程中逐渐导航至下降通道，最后落地前火箭发动机将相对速度降为接近0的状态，采取四个支架平稳着陆。

在回收视频中可以看到，现场由于火箭喷射气流产生了巨大的音爆，所有人刚开始都认为闪光中的火箭回收失败了，但后来火尘埋焰熄灭看到火箭平稳立住的那一刻，全场爆发了无尽的欢呼声。观看视频时看到那些现场观众疯狂的表情，让人真正发自内心为他们对人类航天事业的巨大贡献而自豪，这一天，一个新的时代，向我们张开了大门！

（回收时落地的画面，来自SpaceX官网）

火箭回收的意义到底是什么？

是否能真正降低成本，值得商榷和进一步观察：

a、为了回收，要增加额外的各种控制和导航空间，导致火箭的设计难度大大提高；

b、火箭为了保全，需要留下不少燃料作为后续的“刹车”减速。这对整个推进系统的设计尤其是燃料推送系统的要求极高，要增加很多冗余设计，风险较大；

c、火箭发射一个重要指标就是推重比，相当于有效载荷(卫星或飞船)所占比例越高越好，但如果考虑回收，相当于额外的一些燃料和系统设计会占掉有效载荷的空间，导致发射效率降低。或者是为了达到同样的发射能力，需要更大的火箭设计；

d、类似航天飞机，回收过后的维护尤其对一级发动机的维护，恐怕成本不亚于直接换一个新的；

e、节约成本从本质上讲是当发射频率达到一定数量之后才有意义，比如欧洲派带蚂，一年恐怕就发射个位数的火箭，就算用可回收火箭，使用频率不够，也会使运营与维护成本占火箭发射总费用的比例极大增加。

从这些方面说，在目前这个技术程度和航天发射需求下，SpaceX的火箭回收技术难以很大程度节约成本，或者只是成本略微降低而已。

但这毕竟是人类航天史上一次划时代的成功，意义远远不止火箭成功回收这一技术上的胜利。SpaceX和之前蓝色起源的成功，让世间第一次意识到航天不再是一种遥不可及的领域。

这个意义就好比，当初欧洲人航海，最早都是举全国之力，送出两三艘船，百年之内便发现了美洲、环游了全世界。但突然间，人类发现航海技术不再遥不可及，造船公司、航运公司成为了现实，人们可以买票做出一百多年前开拓者做出的创举。五月花号上的人，坐在船上，已然没有了当时开拓者们害怕的那种心境，他们只是买了在正常不过的船票，航海已经成为人类开拓新世界的工具，不再神秘。

航天亦是如此，刚发展了不过70年时间，如今行神已经从国之重器、国之大业，慢慢走向了商业化、产业化，一个私人公司竟然能实现如此不可思议的成就，未来的航天将会更加普及，成本将会更加低廉，可靠性将会更加令人信服。航海用几百年普及下来，航天可能100年内即可实现，未来这些商业公司的航天，将会成为人类进入太空开发太空的一艘艘“五月花”号。这种意义上的贡献，是要远远超过SpaceX做出的任何一个产品的。

为什么spacex火箭海上回收意义重大

SpaceX 选择在海上回收火箭，这主要是因为海上回收能够为火箭发射提供更多选择。

虽然在陆地上回收会简单一些，但只有一小部分任务适合让纳握宴猎鹰 9 号在陆上回收。还有一个原因皮激，火箭降落时返回发射台需要额外的燃油量，这无疑增加了火箭的负担，减少了有效荷载。如果在海上着陆，由于回收船是机动灵活的，会让火箭省下许多燃料。

火箭发射之后，一旦进入太空，火箭上部分就会与之分离洞银，进入轨道。剩余的部分则需要返回陆地，着陆在离发射台不远的地方。但如果海上着陆，猎鹰 9 号可以「随便」掉在任何地方，回收船只需要准备在预定地点附近。这样子的话，就可以为一些高速飞行、或携带沉重货物的任务节省出空间和燃料。因此，海上着陆显得相当具有诱惑力。

除了燃料因素，还有一个原因是：SpaceX公司没有获得政府的许可对美国加州的范登堡空军基地——猎鹰 9 号发射地附近进行回收作业。

天舟4号发射成功！“火箭回收”让发射成本大降90%，啥时候能用？

加油！5月10日01时56分，天舟四号货运飞船在文昌航天发射场成功升空，2点06分左右飞船与火箭分离，进入预定轨道；2时23分飞船上的太阳能帆板顺利展开。8时54分，货运飞船成功对接空间站天和核心舱后向端口，总计花费了6个多小时。

和网友想象的一样，货运飞船简直是个庞然大物，长10.6米、直径3.35米，装载了200多件货物，货物总重量达5吨，这是即将发射的神舟十四号中三名航天员6个月的生活、科研物资！

执行此次发射任务的是长征七号遥五运载火箭，它可算是老熟人了！长征7号自2016年首飞以来先后发射了货运1号、2号、3号飞船，这次是第四次发射货运飞船了，成功率为100%。

很多网友将长征系列火箭与马斯克的猎鹰九号做比较，整体来说两个系列火箭各有优势，但我国的长征系列却有个显著“不足”——尚未实现火箭回收。那么问题来了，我国的火箭回收技术究竟发展到了什么程度？什么时候能与猎鹰九号掰一掰手腕呢？

大幅降低成本、提高效率是火箭回收技术的一大优势。目前我国长征7号系列火箭成本大约在7000万美元左右，每发射一次意味着几千万就消失不见，火箭回收技术可将发射成本降至现有的1/10，即大降90%，太有诱惑力了！要知道孝液发射火箭的燃料不值钱，仅占成本的1%，最贵的还是“竖立的大块头”。

事实上，在马斯克实施他的星链计划之前，旗下spacex公司一门心思研究火箭回收技术，直至最后攻克，为何？星链卫星总巧粗物计约4.2万颗，按照一枚火箭携带50颗卫星计算，发射完毕所以卫星至少需要840枚火箭，这将是一笔巨大开支，谁能承受！

3 月中旬猎鹰 9 号在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地一次将53颗卫星送入太空，重点是这是一个“十二手”的老火箭，只能说“太省钱”！

对我国而言，掌握火箭回收技术也很紧迫。2020年9月我国向国际电联提交了GW-A59 和 GW-2 的两个宽带 星座 申请，卫星总数为12992颗，预示着“中国版星链”正在加速！这种情况下，如果火箭不能回收，这些火箭发射升空不知道要到猴年马月了，而且成本巨大！

2022年1月网上一段有关火箭的视频在网上热传，视频中的主角是“长征八号”，火箭从高空飞速下落，等靠近地面时火箭底部展开4个支架，稳稳降落在着陆台上。

这种火箭回收方案与马斯克的猎鹰九号几乎是一模一样，所以网友推测我国也就采用这一方案。然而等到2月下旬，一篇名为《还能这样回收？新一代载人火箭方案有新意！》的文章突然走红，作者是中国航天 科技 集团，文章提出了一种新的回收方案——网系回收。

网系回收前半段和猎鹰九号类似，也是向着陆点降落，但在着陆点上我国设置一个支架和钢丝绳组成的网系装置，该装置设有一个容纳火箭的网口，关键是这个网口可以前后、作用移动！网口在火箭即将着陆时自动与火箭对接，火箭顺势进入网口内，网口将火箭头部牢牢“束缚”，完成火箭回收！

其实，火箭回收技术除了上述两个方案外，我国也尝试过其他方案。比如在火箭子级上安装大号降落伞，当子级完成任务在脱落途中，会被打开的降落伞缓慢带到地面。这一方案相对来说技术难度小、成本较低，曾在我国长征三号乙火箭的助推器上试验过，达到了预期效果。

再比如加装栅格舵，我国曾在长征二号丙火箭安装了栅格舵，利用它成功将火箭残骸回收至预设地点，效果也算理想。

相比之下，我国采用火箭垂直回收和网系回收的可能性更大一些，而且从媒体所透露出的信息来看，这两种方案可能是同时推进，均有了不小进展。

某蓝航天是民间一家航天公司，2021年7月该公司完成了10米级垂直起飞和垂直降落自由飞行，因为高度较小，凳改所以被业内叫作“蚱蜢跳”，但它几乎是所有火箭垂直回收公司都要走的一步。

2022年5月6日该公司再次取得突破，火箭在升至1000米高度后，顺利完成了纵向和横行移动，并在着陆点平稳降落，距离靶心位置仅有0.5米的误差。

长征八号作为“国家队”的新一代火箭，2020年在文昌航天发射场试飞成功，据负责长征八号火箭的宋设计师介绍，长征八号在设计之初就确定采用“可重复使用技术”方案，目前在自主控制、着陆缓冲机构等做了大量试验，现在正在主攻关键的回收技术。

网友可能疑惑，为何长征八号在火箭回收上还赶不上民企？其实不然，长征八号属于可根据需求而设计的两档配置的智慧火箭，同时要满足较大的推力和稳定性等不同需求，所以开发难度远远大于民企火箭。

不管是从发射成本，还是我国即将组建的中国版“星链”，都需要掌握火箭回收技术。当然，至于哪种回收方案更佳，需要针对不同的场合匹配。比如网系回收，成本小、技术门槛小，民企航天公司可以大规模使用。但若火箭在月球降落、发射、回收，那垂直回收无疑是最佳方案。

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