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版主:黑木崖
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对比美国可重复使用火箭,我国长征十号乙凭4方面优势换道超车
送交者:  2026年07月11日18:06:17 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

统计数据表明,运载火箭的箭体成本通常占发射成本的95%以上,而推进剂成本占比不超过5%,其中一级占全箭的成本比重超过60%。如果想要降低运载火箭的发射成本,那就需要设法使运载火箭一级能够重复使用或者全箭都能重复使用。这就是马斯克提出可重复使用火箭的初衷。

马斯克创办的Space X公司是世界上第一家成功实现火箭重复使用的公司。它的猎鹰9号运载火箭通过一级多次重复使用,成功将近地轨道入轨成本降低10倍以上。由于成本很低,可重复使用火箭发射频率远超一次性发射的火箭,美国仅Space X一家就占据了2025年全世界90%以上的火箭发射次数和入轨质量。这就是可重复使用火箭的优势。

尽管Space X率先成功发射可重复使用火箭,却是用最笨的办法回收

为了实现火箭重复使用,Space X采取垂直软着陆的方式来回收火箭一级。而为了实现一级垂直软着陆,Space X给火箭一级加装栅格舵以及着陆腿,同时对用于软着陆的火箭发动机进行特殊改造,使其推力控制系统灵敏度大幅度提升。

Space X的猎鹰9号可重复使用火箭为实现一级回收重复使用,一级增加了2对栅格舵和2对碳纤维着陆腿,其中,仅着陆腿就重达2吨。而增加的死重越多,在软着陆阶段所需消耗的推进剂越多。

长征十号乙用网系回收替代垂直软着陆回收,换道超越美国可重复使用火箭

7月10日中午,长征十号乙成功进行网系回收试验,标志着我国掌握了一种降低成本更好的可重复使用火箭技术,对美国可重复使用火箭换道超车。

一是运力损失更小

据了解,猎鹰9号一级干重约26吨,但着陆腿及缓冲液压全套装置就要付出约2.5吨重量。据此测算,若去掉着陆腿,采用网系回收,猎鹰9号回收模式下的近地轨道运力可增加2.4~3.3吨,即运力提升15%~18%。

二是回收成功率更高

采用着陆腿垂直软着陆时,对发动机推力控制精准度要求更高,对落地瞬间的速度要求高很多。为避免着陆腿撑不住,需要将触地瞬间的垂直方向速度控制在2.5米/秒以内,侧向速度要控制在0.5米/秒以内,否则会砸坏着陆腿和箭体或者倒下来摔坏。这就导致软着陆过程需要消耗更多的燃料用于将火箭速度控制在2.5米/秒以内。

此外,即使成功软着陆,若遇到较大横风,箭体也可能被吹倒,特别是在海上平台软着陆,一级软着陆成功后再倒下来的概率仍然不小。而火箭一级长度通常超过25米,相当于8层以上,若倒下来,箭体将摔坏。

而若采用网系回收,仅需要把垂直方向的速度控制在20米/秒以内,水平方向的速度控制在2米/秒以内。对发动机推力控制系统的灵敏度要求大幅度降低。

三是箭体和推进剂成本更低

采用网系回收的可重复使用火箭省去着陆腿及其液压缓冲系统,对用于着陆的发动机推力控制系统要求低得多,成本自然也低得多。而且,结构死重更小,回收时消耗的推进剂也更少,推进剂成本更低。

四是对箭体损伤更小,有利于提升重复使用次数

火箭垂直软着陆在触地瞬间相当于拍在地面上,而网系回收在挂网后,钢索会自动启动缓冲系统,相当于拍在棉花上,几乎不会产生冲击损伤。降落回收时对箭体损伤越小,可重复使用次数就越多。等同于变相降低单次发射成本。

据估计,若采用网系回收,猎鹰9号火箭的单次发射成本还能再降低15%~20%。若把增加的载荷再加上去,那么网系回收的单位载荷发射成本可降低40~50%!


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