治金BCYK圆锥圆柱减速(火箭垂直回收试验成功中国版的“猎鹰9”号还会远吗？)

文/周郎

前天有件大事发生，是什么事呢？

29号，中国版的“猎鹰9”号的运载火箭垂直回收试验成功（本次试验测试的是飞控系统）！

（图截：大公网）

说到火箭回收技术，大家应该不算陌生吧，其实简单来说就是发出去的火箭收回来反复利用。详细点说，运载器从地面起飞完成预定发射任务后，全部或部分返回着陆，经过检修维护与燃料加注，可再次执行发射任务。

航天科技集团的专家表示，这个回收技术目前主要有三种 ：第一种是降落伞垂直下降方式，就是在火箭分离后先进行空中制动变轨，等它到了地球大气层的返回轨道时，在低空采用降落伞减速，最后靠气囊或用缓冲发动机着陆（我国之前较为常用的方式）。

第二种是动力反推垂直下降方式，简单来说就是当火箭分离后，回收的部分会因为自身巨大重量在引力作用下，快速下降，这个时候会先开启部分发动机，减缓下降速度，等到达低空附近，会基本打开所有发动机反推减速，以垂直下降方式降落地面。我国这次成功的试验与美国“猎鹰9”火箭采用的就是这种方案。

第三种是滑翔飞行水平降落方案，即箭体采用翼式飞行体，在变轨制动后，火箭像飞机一样水平降落返回地面。

（图源：spaceX）

虽然我国这次垂直回收试验成功，但对比起SpaceX这个已经实现火箭海陆双回收界的明星，技术还是显得不成熟。

（图截：YouTube/Atkins YK）

今年2月，SpaceX的超过20层楼高的重型猎鹰火箭首次发射成功了！它不仅带着酷炫红色特斯拉跑车成功上天，而且成功地回收了两枚助推火箭。

就在本月初SpaceX又实现了西海岸陆上火箭回收，这次还是把之前回收的“二手”猎鹰9号火箭从位于美国西海岸的加利福尼亚州范登堡空军基地又送上了天。掰指头来回数一数，这是猎鹰9号火箭的第62次成功发射，是该公司第12次完成火箭一级助推器的回收。

（图截：YouTube/Atkins YK）

除了已经大放异彩的SpaceX，美国的联合发射联盟（ULA）还一直在研究一种SMART的回收方案，全称即“明智的模块化自主返回技术”。

通俗易懂的说，他们认为SpaceX搞得还是不够精明，在他们看来，发动机才是真正值钱的大件，只回收发动机就行。分离过程大致是在两次分离后，只剩下需要回收的发动机组合体，而这个组合体里的降速缓冲器再被利用后也会被“抛弃”，剩下“降落伞”带着发动机降落，检修完成后再投入使用。

都8102年了，美国又开始筹备自己太空军了，有能力的国家都想航天科技榜上有名。除了“领先地位”的美国，和“小有成就”的我国，怎么能少了老牌航空强国和发达但较为低调的日本呢。

俄罗斯在运载火箭回收方面也是折腾多年。早在苏联时期就尝试过采用降落伞回收气象小火箭MR-1并取得了成功，而且在修复后还实现了复飞！

(图截：HOBOCTN）

除了伞降，脑洞大开的战斗民族还开发了带翼回飞式的助推器降落方式，简单点说就是助推器上会有类似机翼一样的伸缩翼，等到“关键时刻”就展开双翼，缓冲滑翔降落。不过这个技术最后因为降落时大气环境和当时技术等原因最终还是中止了。

（图截：vikivividly）

可是战斗民族怎么会轻易认输呢！俄罗斯卫星通讯社9月20号就报道，俄罗斯将在未来四年内在俄国内开发出一种全功能的火箭回收级的原型，预计将在明年上半年正式启动。该项目命名为“Wing-SR”，而这次带翼回收火箭将能够以超音速返回太空中心。

（图截：俄罗斯卫星通讯社）

日本的垂直回收火箭的技术，其实一直在“悄悄”进行着。宇宙航空研究开发机构(JAXA)将于2019年春季启动可反复飞行的重复利用型火箭的起降试验。该机构还“夸下海口”要使得最终火箭发动机等主要设备可以重复使用100次以上，主要用来发射观测设备，力争2020年以后就投入使用。

为啥大家都开始“抠门”起来呢？

最主要的原因还真的就是为了减少成本，我们来简单算笔账，拿猎鹰9号来举例，它的发射成本报价6100万美元，有些专家推测，猎鹰9号一级9台发动机的总成本达900万美元，第二级发动机外加导航制导控制系统的总成本可能在2000万美元以上。而燃料部分价值不过20多万美元而已。

如果可以尽可能的回收，那么这个成本将会大大下降。

（图源：Russian Defense Ministry）

成本降低，更多的发射探测器等可以进入宇宙，对于人类的航天事业和宇宙探索也是好处连连。同时可以把剩下的钱用于其它研究，这是勤俭节约，利益更大化呀！

同时这个过程也促使航天科技革新，它又能给其它领域或者项目带来技术的进步，或者是灵感，从而横向带动整个行业的发展。

老师和家人总会劝我们多学习，多掌握一点技能，以后工作学习生活都能用得到。同样，拥有这个技术的国家也是“倍有面儿”加上“倍有胆儿”。

所以在火箭回收等航天科技方面，我们更应该清醒头脑，前进的道路还很漫长，还要“静下心”来克服，最终用硬实力说话，才能越来越少被卡脖子！