近日媒体曝光“强箭王”长征十号乙遥一火箭进入发射工位在商发二号位完成火箭起竖这位万众瞩目的火箭将在首飞任务的同时实施一子级再入回收任务。若该箭能在本月10日至13日的发射窗口内如期完成发射和回收作业长征十号乙将成为我国第一个成功完成回收任务的火箭从而实现我国火箭技术领域的历史跨越。从近期陆续曝光的图片来看与以往常见的“三垂测发”方案明显不同长征十号乙火箭采用“三平测发”方案采取该方案的火箭往往在总装测试厂房内进行水平姿态的总装和测试完成后再通过转运车辆以水平姿态转移至发射区最后整体起竖。相对来说“三平测发”在可靠性上略低于“三垂测发”但其优势业很可能明显火箭的测发周期较短、效率较高适合商业高频率、高复用、高周转火箭发射任务。而且在通常情况下“三平测发”对火箭本身的技术要求较高一旦火箭采取这种测发方式实际上也就是意味着火箭自身技术已十分成熟无需过多投入宝贵资源实施多轮技术保障更适合更加成熟、高效和高频次的商业卫星发射任务在成本、效率和可靠性上做到了平衡。总体上来说长征十号乙火箭是当前我国正投入试飞的各型复用火箭中运力最强型号通过一子级配置7台YF-100泵后摆液氧煤油发动机以及二子级配置的1台YF-219液氧甲烷发动机该箭在一子级复用条件下近地轨道商业运力不低于16吨未来其发展型号长征十号丙甚至可以达到22吨以上。分析人士认为本次火箭发射的最大看点是网系回收任务能否获得成功与国际上比较流行的着陆腿自主回收方式不同长征十号乙采用独特的网系回收方案该方案相当于一次精妙的“责任转移”将垂直着陆方案中由火箭自身承担的着陆缓冲任务转移给海面回收平台来执行。有分析认为这种方案选择的优点十分明显“网系回收”本质上仍属于国际上流行的垂直起降回收范畴但其实现方式是一次从“火箭找地降落”到“火箭找船挂网”的思维革新。这种回收方式的工作原理类似于航空母舰上的舰载机阻拦索不过是将水平位置调整为垂直位置将飞行甲板阻拦的场景搬到了高空。当火箭一子级再入赶回时不需要寻找地面着陆场或海上垂降着陆场而是在海上寻找一张大网。火箭一子级通过栅格舵精确调整飞行姿态精准飞向回收平台进入特定飞行高度后长征十号乙一子级飞行定点高度为100公里以上箭体上的挂钩会挂住由垂降平台布设的4根“井”字形状的刚性阻拦索从而被安全高效“捕获”。整个过程的动能与势能主要由船上的缓冲机构吸收。相对比朱雀3号为代表的“垂直返回腿式回收”长征十号乙的网系回收有4大重要优势首先是极大程度上优化了火箭的结构设计传统回收火箭需要携带着陆支腿和大量用于反推减速的预留燃料而网系回收则将大部分缓冲工作转移到地面原本用于回收的结构重量将大大减少对火箭上反推发动机的推力调节精度要求也大幅降低并将“死重”直接转化为更高的有效载荷这无疑是个双赢局面。其次是大幅降低了回收火箭的技术门槛因为类似朱雀3号这类的回收火箭在回收过程中对火箭子级的姿态控制、着陆速度和着陆精度有着极为苛刻的要求但网系回收只需要通过大网来“接住”火箭这扩大了对火箭落点偏差的容忍能力。即便是火箭落点有一定偏差也可以通过调整网系回收系统来适应现场情况这相当于把最困难、最精确、最难以预测的“最后一公里”控制从高速飞行的火箭身上转移到了相对静止的海上平台上这就大大提高了火箭回收成功率和容错率。网系回收很容易实现系列化设计有望为未来8米级下一代重型商用火箭和10.6米级直径长征九号的新一代回收火箭提供低成本回收方案这远比“星舰”从着陆腿方案转变为“筷子夹”方案简便得多。而且使用网系回收可以避免硬着陆冲击火箭一子级的翻新和复用周期有望显著缩短。当然网系回收技术技术也存在多项挑战。例如它将技术难度从“运载火箭端”转移到了“回收平台端”对“领航者”号回收船这个“移动靶心”的定位精度、姿态控制和结构强度提出了前所未有的要求。不过针对“稳定”和“精准”这两个核心目标“领航者”号进行了大量技术创新通过引入DP2动力定位系统和专门船体结构设计妥善解决了为火箭提供高精度降落保障的问题。事实上“领航者”号与网系回收技术的组合是中国航天在可重复使用领域一次极具魄力的系统性创新。它没有简单模仿国外成熟的“着陆腿”模式而是从顶层设计出发通过“船、箭双系统协同配合”的全新思路将回收的复杂度和结构重量从火箭平台转移到了海上平台。长征十号乙的整流罩细节这种模式不仅有望降低我国新型复用火箭的制造成本、提升其运载效率更通过“领航者”号这一关键基础设施的建成为中国未来大规模、强频率、高效率的太空发射任务奠定了一块坚实的技术基石。