网兜火箭:别高兴太早,还有更高兴的杨冠宇

7/12/2026

这一星期,中国人对两组绳索印象颇深:广西洪灾中,多架重载无人机打破常规凌空牵绳,将被困群众吊起转移;南海海面上,长征十号乙运载火箭(以下简称“长十乙”)一子级垂直返回,被海上回收平台“领航者”号上布置的绳网稳稳接住。

在海上接火箭,统共分几步?

本次长十乙首飞回收任务也曾遭台风前后夹击。“领航者”号没有航行动力,需要拖船将它带到预定海域,路程大约两个昼夜。原定7月3日的出海日因“美莎克”登陆搁置,而“巴威”即将袭来,科研人员评估,需在10日左右进行回收作业。要在发射前到达预定海域,留给船队的时间窗口已经不多。

4日下午,试验队接到海况好转的通知,5日早,“领航者”号起航,下午指挥船“沈括号”和两艘保障船相继出港。航行两天多后,船队会合,7日完成人员过驳和设备恢复,9日,回收船队和发射场等系统进行了全区合练,紧锣密鼓做好准备迎接火箭“回家”。

7月10日,长征十号乙运载火箭在海南商业航天发射场发射升空/新华社记者 杨冠宇 摄

终于,7月10日12时15分,长十乙在海南商业航天发射场点火升空,火箭一子级分离后约6分钟,垂直返回并精准落入“领航者”号上的网系回收区域——一艘满载排水量2.5万吨的船在海浪中摇晃,一枚从100多公里高空飞回来的火箭也在调整姿态,此次动态对接,好比站在百层高楼上,将一支笔扔进笔筒。

长十乙做到了,这是我国首次成功实施运载火箭一子级可控回收,是全球首次运载火箭网系回收,中国也成为全球第二个掌握火箭垂直回收技术的国家。

01 如何造出一枚长十乙火箭

要认识长十乙,需要回到长征十号系列火箭的序列中。

它的起点,是中国下一代载人航天运输系统的升级:空间站进入长期运营,梦舟新一代载人飞船进入研制,载人登月提上日程。沿用多年的长征二号F(我国目前唯一现役载人运载火箭)和神舟飞船体系,已经不足以覆盖未来从近地空间站到月球的全部任务。于是,长征十号系列被推到台前。

2月11日,我国在文昌航天发射场成功组织实施长征十号运载火箭系统低空演示验证与梦舟载人飞船系统最大动压逃逸飞行试验/新华社发(韩庆策 摄)

长征十号的主线任务,是载人登月。它面向地月转移任务,需要把梦舟飞船和揽月着陆器分别送往离地球约38.4万公里(是近地空间站400公里高度的近1000倍)的环月轨道,再完成对接,因此需要三根5米直径的大箭体并联起飞,中间芯一级加两侧助推器,每一根都配7台液氧煤油发动机,起飞时总共21台发动机同时工作,起飞推力达到两千多吨级,二级继续用真空型液氧煤油发动机接力加速,三级再用效率更高的氢氧发动机将梦舟飞船或揽月着陆器送上轨道,还有一整套面向航天员保障的安全冗余设计。

但一个如此“豪华”的技术平台如果只服务登月,使用频率不会太高,“降本增效”之道是更高频的近地轨道任务。

于是,长征十号家族开始分化出不同构型:登月用的“大哥”长征十号,近地载人和货运用的长征十号甲,以及今天的主角长征十号乙。

2026年7月6日,长征十号乙运载火箭转运中/中新社记者 骆云飞 摄

先诞生的长十甲可以理解为长征十号家族的近地轨道版本。去空间站不需要登月那么大的运力,所以它不再需要登月构型里的全部助推器和三级,于是变成一枚两级构型的“光杆”火箭。它的一子级仍然是5米直径,使用7台液氧煤油发动机,起飞推力接近900吨;同时,它被设计成一枚可回收火箭,不采用着陆腿,走海上平台网系捕获路线。

如果同一套一子级平台已经具备回收潜力,为什么不把它放到比载人更高频的商业发射中去跑数据、验流程、降成本?

由此,大幅精简长十甲上用于载人的设备,芯二级改用更加经济、面向复用的液氧甲烷推进剂,满足低轨卫星互联网星座部署、大型商业卫星发射等任务需求的长十乙应运而生。

长十乙全箭起飞推力约890吨,起飞重量约760吨,可重复使用状态下近地轨道运载能力约16吨。长十乙芯一级沿用长十甲一子级状态,于2025年7月立项,以惊人的“中国速度”未满周岁就具备发射条件,而今完成首飞,比长十甲还要早。

7月10日,人们在海南商业航天发射场观看长征十号乙运载火箭发射/新华社发(蒙钟德摄)

今年2月11日,一项全称为“长征十号运载火箭系统低空演示验证与梦舟载人飞船系统最大动压逃逸飞行试验”的任务成功预演(并非长十甲正式首飞)。科研人员“精打细算”地实施关键技术分步突破策略,用接近长十甲一子级状态的试验箭,搭配梦舟飞船和逃逸塔,验证载人飞船在极限气动条件下能否安全逃逸,也验证火箭一级在完成上升段任务后,能否调转姿态、受控返回,最终在预定海域完成溅落。

可重复使用火箭不能只是飞上去,还要在一二级分离后重新找回自己:判断姿态、调转箭体、经历气动减速,再靠发动机点火把速度压下来。2月的海上溅落证明了这套返回逻辑可行。

到了7月,长十乙要完成的,就是在“落得准”的基础上进一步做到“接得住”。“核心是要解决我们在低空飞行试验里面没有验证到的,并且是我们国家独创的首创的海上网系回收技术。”长十甲总设计师容易表示。

网系回收,双向奔赴

火箭已经基本学会回家了,谁来“稳稳接住它”?

答案是我国首个获得中国船级社入级证书和法定证书的海上火箭回收平台,长144米、宽50米的“领航者”号。

据中国航天科技集团许学雷介绍,“领航者”号具有远控动力定位系统,“10~20公里之外告诉它一个经纬度,船就能定到某个位置”;其塔架结构67米高,自重3500吨,“再加上里面的设备是5400吨,靠4组大的支座将整个塔架结构连接在船上,对船体整体设计带来非常大的挑战”;船的四角还具备独特的固定外飘台,“船稍微倾斜之后,飘台会进入水中产生浮力,有助于大幅减小整体的横摇角度”。

“领航者”号/《我在海上追火箭|长征十号乙海上回收全记录》视频截图

如此周密部署的“领航者”号从2024年9月启动论证,12月完成方案设计,2025年4月开工,最终于同年11月底完成交付,建设效率惊人。

而接箭过程像一场“双向奔赴”的海空接力,首先要把船开到火箭回收的预定海域,艏向(船舶纵轴轴向在水平面内的投影方向)依据火箭返回弹道来定。不同弹道、不同来向,对船的摆放角度要求也不一样。质检完毕后,工作人员会撤离平台,火箭返回时交给自动化系统完成工作。

长十乙一子级在起飞约150秒后与二子级分离,带着向上速度飞到100公里以上高度再下降。随后它要完成一级栅格舵展开,一级动力减速段发动机点火,一级三机发动机点火,栅格舵像火箭返回时的“方向盘”,发动机再点火则像一脚脚“刹车”,之后一级固定发动机关机,一级挂索机构展开,火箭主动控制姿态和速度接近海上平台。

“塔架4个角每个角上都有一组激光雷达,火箭下来之后,它能实时测量火箭的位置和姿态,驱动底下的阻拦索,把火箭的动能和下落所带来的势能全部吸收掉,吸收完了以后整个火箭就相对静止地悬在网中央了。”许学雷表示。箭上挂钩挂在4根“井”字型绳索上,锁紧平台车会自动寻找箭的位置,停到火箭下方对火箭进行抱夹和支撑,使得火箭和甲板通过车构成一个相对刚性连接,完成捕获回收过程。

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