SpaceX 专题研究(四):火箭回收

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一、火箭回收概况

火箭回收不仅可以大幅降低发射成本，而且可以提升发射频率。近年来，SpaceX一直在做火箭回收方面的尝试，2015年12月22日上午9：29，SpaceX成功发射了猎鹰9号火箭，并在发射10分钟后成功完成芯一级回收，这也是人类历史上第一次实现一级火箭回收。2024年10月13日，SpaceX进行星舰第五次轨道级飞行试验，并通过发射塔架上的机械臂成功捕获了一级超重型火箭助推器。

二、猎鹰九号回收

2016年4月9日凌晨4时52分，猎鹰九号一级火箭稳稳降落在海上平台，成功实现火箭海上回收。

（一）海上回收系统构成

1.海上回收平台

海上回收平台是采用甲板驳船改装而来，主要改装以下方面：首先是扩展了甲板面积，保证火箭有足够的着陆区域；其次是为驳船安装了动力系统，保证驳船能够在海上保持相对稳定的位置；最后是为了防止火箭一子级未能成功着陆或者发生爆炸时对平台设备造成影响，从而增加了防爆隔离板等防护措施。

2.牵引船

SpaceX 为目前正在使用的两个海上回收平台分别配备了一艘拖船：瑞亚拖船和埃尔斯贝特3拖船。瑞亚拖船和埃尔斯贝特 3 拖船基本相同，拖船总长为 27.4米，最大宽度 12.2米，动力达到 3730kW，系柱拉力为 50t。

3.综合保障船

SpaceX 为火箭海上回收配备了两艘综合保障船，两艘船规模基本相当，长度50米，宽度10米，总吨位大约为 500吨。在回收过程中，所有操作人员都会撤离到综合保障船。

（二）海上回收概况

猎鹰九号火箭海上回收时，火箭通常在射后8-9分钟着船，船队回港时的最大航速大约为8-12节，最大进港水深大于10米，2015年至今总共发生12起回收事故，主要是因为火箭返回减速制动系统故障、火箭着陆支架故障、突遇不良海况及传感器/雷达故障等。

三、星舰回收

星舰采用塔架悬臂回收方式‌，缩短了火箭从分离到回收的时间，相比于猎鹰九号的海上回收，星舰的回收方式避免了面对恶劣天气和复杂海况，而且可进一步提升发射效率，因为节省了船队回港的时间，星舰的助推器可以直接在发射回收塔架上进行检查和再次对接总装，当然这一切都建立在星舰的运力足够大的前提下。

四、其他

SpaceX通过回收火箭，彻底改变了这个行业的玩法。对于我国的火箭产业来说，如果不发展可重复使用火箭，民营火箭公司与体制内相比，优势在哪里，一次性火箭的技术积累、人才储备、资金等，民营火箭公司如何与体制内竞争。我国目前各火箭公司主要还是采用VTVL回收，主要原因还是运力不够，马斯克敢于采用“筷子夹火箭”，是建立在对火箭运力足够自信的前提下，希望我们也能早日拥有这样的自信。

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