北京时间今天中午12时15分,我国新一代大型液体火箭长征十号乙,在海南商业航天发射场2号工位点火升空,顺利将有效载荷送入预定轨道,首飞告捷。
而在发射任务之外,这枚火箭还有一项试验备受关注,那就是芯一级回收。
在距离发射场射向430公里外的南海海域,完成任务的芯一级飞了回来,垂直下降,稳稳落进“领航者”号海上平台张开的巨网里。
这张网高36米,架在一艘满载排水量2.5万吨的大船上,专门用来接火箭。
长征十号乙芯一级网系捕获 | 微博@空天逐梦
这一接,创下两项纪录。我国成为继美国之后,第二个完成大型液体运载火箭芯一级回收飞行验证的国家。而用网接住火箭,全世界都是头一回。
长征十号乙芯一级网系捕获的拟人画像 | stainless_squid
最直接的原因是省钱。
打个比方。一架飞机从北京飞到上海,落地之后加个油、做个检查,就能接着飞下一趟。传统火箭不行,用一次就没了。一级把载荷推上天,任务一完成就坠落报废,下次发射得重新造一枚。这就好比每飞一趟就扔掉一架飞机,成本可想而知。
偏偏一级还是整枚火箭上最贵的部分之一:块头最大,发动机最多,技术也最复杂。要是能把它收回来,检修之后接着用,飞上几次、十几次,平摊到每次发射的成本就能大幅下降。
省钱之外,还有一层好处:快。造一枚大火箭,往往要以月甚至年来计。一次性使用,意味着造好一枚才能发一枚,发射节奏被生产速度死死卡住。要是收回来还能接着用,节奏就能提起来。
这条路已经有人走通了,美国SpaceX的猎鹰9号靠着一级反复复用,把发射频率做到了一年100多次。
所以这些年,可重复使用成了全球火箭研发的大方向。目标一致,路子却不止一条。
目前国际上最主流的回收方案,以美国SpaceX的猎鹰9号为代表,是让火箭自己落回来“站”着。一级在返回途中展开四条大型液压着陆腿,最后以垂直姿态降落在陆地或者海上回收平台。
猎鹰9号火箭芯一级着陆在海上回收平台 | SpaceX
这套方案已经非常成熟,但有个绕不开的代价:四条大型着陆腿,加上配套的复杂缓冲装置,大幅增加了火箭的自身重量。
火箭从点火那一刻起就得驮着它们飞,直到落地前几秒才派上用场。驮着它们的每一秒,都在白白消耗运力。腿造得越结实,能带的货就越少。
猎鹰9号着陆腿 | Ken Kremer
长征十号乙走的是另一条路。
它返回的前大半段,和其他可回收火箭没有本质区别。一二级分离后,芯一级展开栅格舵(装在箭体上的格子状小翅膀,专门在大气层里控制飞行姿态),发动机再次点火反推减速,朝着南海上等候的“领航者”号飞去。
领航者号也没闲着,它靠动力定位系统顶住风浪,把自己稳稳定在预定海域。
真正的不同在最后一步。猎鹰九号这时候要放腿准备着陆,长征十号乙不用。它飞到平台上方,把水平速度减到零,然后垂直下降。平台上,绳网围拢成一个“井”字,箭体上伸出的拦阻杆一搭上网,绳网和缓冲装置便层层卸力,把火箭的下坠速度一点点消掉,最后稳稳兜住。
火箭网系回收系统示意图 | 中国运载火箭技术研究院
这个过程很像舰载机着舰。战斗机在航母上降落,靠尾钩挂住甲板上的阻拦索,硬生生被拽停。长征十号乙也是被“拦”下来的,区别是舰载机横着冲过来,它竖着落下去。
这样一来,着陆装置的重量就从火箭身上转移到了平台上。火箭只留几根轻量化的拦阻杆,省下的重量都可以让给有效载荷。
一枚头一次上天的火箭,不光顺利入了轨,还完成了全世界没人做成过的网系回收。
这靠的,不是运气好。
在今天之前,这套动作里的每一环,几乎都单独排练过。
早在地面阶段,一级的七台发动机就做过两次系留点火试验:火箭被固定在发射工位上,只点火、不起飞,专门考核七台发动机同时开机时近千吨推力下的表现,连返回减速时的二次点火都在地面预演过。
更关键的一次排练,在今年2月11日。我国在文昌航天发射场实施了长征十号运载火箭系统低空演示验证(梦舟载人飞船系统最大动压逃逸飞行试验),这是长征十号系列火箭第一次以初样状态飞行。
今年2月实施的长征十号低空演示验证与梦舟飞船最大动压逃逸飞行试验 | 新华社
那次试验里,火箭一级飞到约105公里的高空后返回,一路调姿、减速,在距离海面只有5米的地方近乎悬停,随后发动机关机,箭体垂直落入预定海域,溅落点就在前来配合演练的领航者号附近。
那是我国火箭一级箭体第一次海上溅落。
换句话说,除了最后“上网”那一下,整套回收流程在2月就已经完整走通了:发动机在返回途中多次重新点火,靠不靠得住?箭体扛不扛得住返回时的高温和冲击?导航控制能不能把箭体准确送到船边?这些问题,那次试验都给出了肯定的答案。
初样火箭飞行溅落在回收船附近 | 新华社
所以,与其说长征十号乙是首飞即成功,不如说它是把一场排练了无数遍的演出搬上了正式舞台,只补上了最后一个动作:落网。
这次成功,首先受益的,是我国的载人登月工程。
我国计划将在2030年前实现载人登月 | CMS
长征十号乙不是一款单打独斗的火箭,它背后是整个长征十号系列,而这个系列担负的正是2030年前送中国人上月球的任务。
作为家族中第一个上天的成员,长征十号乙今天验证的发动机多次点火、返回飞行控制这些关键技术,都会变成整个系列共用的家底,为长征十号系列后续型号研制积累关键技术和工程经验。
另一头受益的,是正在加紧建设的卫星互联网。
我国低轨卫星互联网正在加速建设 | 央视新闻
国网、千帆等我国低轨星座即将进入大规模组网阶段。这类星座动辄规划上万颗卫星,要把它们送上天,靠的正是前文说到的两点:低成本,高频次。
长征十号乙在回收状态下的近地轨道运力不小于16吨,等它今后实现稳定复用,发射成本将进一步降低,正好可以承接星座组网的发射需求。
正在静态点火试验中的朱雀三号Y2火箭一级,火箭将在近期发射并试验回收 | 蓝箭航天
而且,长征十号乙只是打了个头阵。
国内还有多款可重复使用火箭已经排上日程,朱雀三号等型号的飞行回收试验也将陆续展开。可以想见,火箭落地、检修、再出发,未来会一步步变成中国航天的日常。
今天被大网接住的,是一枚火箭的第一次归来。往后,归来会成为常态,出发也是。
本文来自微信公众号 “果壳”(ID:Guokr42),作者:百舸争流,36氪经授权发布。
发布时间:2026-07-10 17:24