昨天,中午12点23分,海南文昌,长征十号乙遥一运载火箭点火升空。
约六分钟后,火箭一子级从超过100公里的高空再入大气层,初始速度超过5马赫——高超音速。它没有坠海,没有爆炸,没有像过去几十年中国所有火箭的一级那样完成使命后变成碎片。它稳稳地落在了一艘叫“领航者”号的回收船上,被一张巨大的网接住了。
中国运载火箭垂直回收,首飞即成功。
从2015年12月22日SpaceX猎鹰九号首次成功回收算起,这一天,我们等了十年多。
十年间,各种质疑、嘲讽没断过。“中国能造可回收火箭?”“连马斯克都失败了那么多次,你们行吗?”今天有了答案。
而且,这一次首飞成功回收,是马斯克当年都没做到的事。猎鹰九号首飞是2010年,第一次成功回收是2015年——中间隔了十几次发射,炸了多少枚才摸索出来。而长征十号乙,第一次正式入轨发射,回收就一次成。
这不是运气,是技术路线的本质区别。
马斯克的路子是“飞着试”——快速迭代,上天发现问题,炸了再改,改了再飞。好处是快,代价是烧钱、烧箭、烧时间。中国走的是另一条路——“充分地面试验,不上天验证不上天的问题”。四步走:发动机试车、系留点火试验、低空飞行验证、最后才是轨道级入轨回收。每一步都把问题摁在地面上解决掉,不带问题上天。
结果就是,别人花了十几次才走通的路,咱们一次走通。
再来看这枚火箭本身。
长征十号乙,两级光杆构型,直径5米,全长约63米,起飞重量760吨,起飞推力890吨。复用状态下,200公里近地轨道运力不低于16吨——跟猎鹰九号处在同一区间。
但回收方式完全不一样。
SpaceX是着陆腿垂直着陆,火箭自己带着四条腿落地。长征十号乙把“腿”拆了——一子级不带着陆机构,全部重量转移到海上的“领航者”号回收船上。火箭下降时,箭体上的挂钩精准勾住回收船上的网系缆绳,由船上的缓冲系统完成最后减速。
这招高在哪儿?省重量。火箭少带几吨着陆设备,就能多带几吨有效载荷上天。对于接下来要批量部署的千帆星座和国网星座——两万多颗低轨卫星——每一公斤运力都金贵。
而且这个网系回收方案,未来可以平移到更大的火箭上,比如对标星舰一级的长征九号。
再回到今天的发射。一二级分离高度65公里,一子级继续惯性上升到约105公里,然后掉头再入。从100多公里高空以超5马赫速度冲下来,先后经历动力减速、气动减速、二次动力减速,最后箭体上的着陆钩精准勾住回收船上的网缆。
这一套流程走完,一子级完整无损地躺在回收船上。
评论区有网友说了一句话,点赞很高——“以后东风快递是不是可以有去有回了”。虽然是玩笑,但思路没毛病。可重复使用的运载技术,对国防航天、快速补网发射的战略价值,怎么估都不为过。
按照计划,这枚成功回收的一子级,今年下半年就要执行第二次复用飞行。到那时候,从发射、回收到再次发射的闭环才算彻底打通。
从今天开始,中国不再是没有可回收火箭的国家了。
从今天开始,全球可重复使用运载火箭的俱乐部里,中国正式坐在了牌桌上,而且是首轮就亮了一张大牌。
等了十年,值了。