国内企业跟进“筷子夹火箭” 回收成为商业航天比拼重点

来源：@中国经营报微博

本报记者 曲忠芳 北京报道

美国太空探索技术公司（SpaceX）在第五次试飞其大型运载火箭系统星舰（Starship）时，公开上演了一出“筷子夹火箭”的景象，即由发射塔架上的巨型机械臂（Mechazilla）捕获回收一级超重型助推器，时隔一个月后，星舰的第六次试飞因安全条件不充分，这一景象遗憾没有重现。

“筷子夹火箭”的奇观不仅被大众津津乐道，也给商业航天领域带来了新的创投机会。仅就国内市场来看，几家商业航天企业凭借对标SpaceX、跟进“筷子夹火箭”回收方式获得了资本界的押注。

国内火箭回收发展状态如何？SpaceX已“验证”的“筷子夹火箭”回收方式是否会成为火箭回收的“殊途同归”？火箭回收为什么成为全球商业航天比拼的焦点？……针对行业内外关注的这些热点问题，《中国经营报》记者进行了采访调查。

垂直着陆VS“筷子夹”

SpaceX的“筷子夹火箭”试验成功后，验证了这种新型回收火箭方式的可行性，为未来航天探索提供了更多的可能性。

记者综合SpaceX官方介绍及公开信息了解到，用以捕获夹住火箭的“筷子”，实际是两根长达36米的机械臂，重量超过700吨。关于研发及建造成本，SpaceX方面并没有透露，业内推测整个系统的开发包括其中的试错成本可能需要千万级甚至上亿美元的投资。尽管如此，SpaceX预计，通过使用这一系统，未来每公斤有效载荷的发射成本可以降至约10美元，这相当于目前“猎鹰九号”发射成本的1/10。两根机械臂各由多个灵活的关节组成，配备了大量的传感器，用于监测火箭的速度、姿态、位置等实时数据及状态，同时还装有减震装置。当实时数据信息被传输至中央控制系统后，计算机械臂的最佳运动轨迹，从而确保抓取过程的安全和精准。

“筷子夹火箭”的方式，对于超重型火箭的发射具有重要价值，一方面去掉了传统火箭的着陆腿，减少了火箭的整体重量，提高了有效载荷能力，同时降低了传统着陆可能带来的损坏风险，进一步提高了再利用率；另一方面，将回收过程直接整合至发射塔上，能够在极短时间内完成火箭的回收和维护，为快速再次发射提供可能，节省了运输成本。华福证券研报中指出，未来随着“筷子夹火箭”技术的成熟和广泛应用，SpaceX将能够更高效地回收火箭的各个部分，包括助推器、整流罩等。这将进一步提高火箭的可回收比例，减少新造火箭的需求，从而降低整体发射成本。同时，可回收火箭的重复使用意味着需要更少的燃料和推进剂来支持新的发射任务。

“筷子夹火箭”的方式被SpaceX试验“跑通”之后，国产商业航天企业是跟进探索，还是仍按照自己节奏加快其他方式的试验呢？

今年3月开始运营的商业航天公司大航跃迁，凭借“国内首家研制筷子夹塔架回收可重复使用液体火箭企业”的标签已完成亿元级融资，由申能诚毅领投，天创资本、柏彦基金等共同完成。在该公司的官网上，通过视频演示、图片的形式展示了其“地面捕获+智能控制”的特色。大航跃迁方面称已完成多项技术攻关：主要包括“筷子夹”塔架回收验证平台的搭建、箭载飞控计算机——“火石一号”以及国内首款回收塔架控制器——“小火石”的研制。

无独有偶，另一家同样在今年初创的公司宇石空间，创始人唐文博士曾在星际荣耀任职，其今年10月接受记者采访时表示，该团队全面对标SpaceX的星舰产品，是采用不锈钢火箭+“筷子”捕获臂回收方案的团队。

本报记者另从深蓝航天方面了解到，该公司也在跟进“筷子夹火箭”回收方式，计划到2026年以“筷子夹火箭”的方式对其“星云二号”进行回收试验，其“星云一号”测试使用的回收方式仍是使用脚支架垂直降落。深蓝航天自2018年开始运营，在2024年5月至7月仅三个月的时间里完成了四轮融资。

需要提醒的是，“筷子夹火箭”的火箭回收方式代表了新兴的技术方向，“新兴”还意味着有较大的风险因素，即使SpaceX后续也需要不断地测试与验证，因此，在国产厂商真正“亮出”实际产品之前，显然还存在很大的变数，值得持续关注。

记者从我国海上发射母港东方航天港方面了解到，目前许多商业公司仍专注研发垂直降落的回收方式，比如降落至海上再通过船回收。千里马招标网显示，今年以来，海南文昌航天发射场、山东海阳东方航天港等主体均有数起与海上发射及回收相关的招标项目信息。

与“筷子夹”相比，垂直着陆回收的技术相对成熟。SpaceX最为成功的产品——“猎鹰九号”，使用的正是垂直着陆技术，通过反推发动机减速，在海洋平台或陆地上实现精确着陆，这一回收过程已相对成熟。

除了“筷子夹”、垂直着陆技术，海外部分商业航天公司此前还试验过海上打捞回收方式，如美国火箭实验室公司曾于去年8月试验了“箭体伞降、缓降落海、船只打捞”的新方案，打捞的一级火箭状态良好，但是重复利用仍存在较大难度，尚待验证。

火箭回收试验比拼提速

尽管火箭回收技术和路径仍在探索和试验中，但可重复使用火箭技术将极大推动商业航天发展，有望成为实现人类大规模、低成本进出空间的重要途径，这已经成为行业的共识，而且成为当下商业航天领域企业争相发力、比拼的热点阵地。

尤其值得一提的是，自“商业航天”首次写进今年《政府工作报告》以来，我国航天业在可重复使用火箭技术方面加速“奔跑”。按照中国航天科技集团的规划，将在2025年、2026年分别开展直径4米级、5米级可重复使用运载火箭的首飞测试。在前不久闭幕的第十五届中国国际航空航天博览会上，中国航天科技集团的两级完全可重复使用的重型火箭模型首次亮相。中国航天科技集团一院总体设计部设计师陈子聿介绍，重型火箭一级重复使用构型计划2030年首飞，两级完全重复使用构型计划2033—2035年首飞。这些探索表明，中国航天事业正在积极追赶国际先进水平，努力实现火箭的可重复使用，提升整体发射能力和经济性。

今年9月11日，由蓝箭航空自主研发的“朱雀三号”可重复使用垂直回收试验火箭，在酒泉卫星发射中心完成10公里级垂直起降返回飞行试验，标志着我国商业航天在可重复使用运载火箭技术上取得重大突破，为将来实现大运力、低成本、高频次、可重复使用的航天发射迈出了关键性的一步。9月22日，深蓝航天在内蒙古额济纳旗试验场，实施了星云一号火箭一子级高空回收飞行试验。火箭总体飞行正常，但遗憾在最后阶段出现故障，未能完成全部试验流程。深蓝航天表示，试验全过程都在预先管控区域和安全预案内进行，未造成人员伤亡以及无关财产损失。

国家航天局总工程师李国平在第十五届中国国际航空航天博览会期间指出，近十年以来，中国的商业航天发展取得了巨大的成绩。从2023全年来看，我国火箭发射共67次，其中民营商业火箭发射13次，成功入轨12次，占全年成功发射数量的18%。同时商业运载火箭液氧甲烷发动机、可重复使用等关键技术领域取得突破性进展，填补了相关领域空白。数据显示，我国商业航天领域的企业已达到500多家，商业航天也进入高质量发展阶段。

针对商业航天市场的竞争趋势，深蓝航天常务副总裁赵亚此前在接受本报记者采访时指出，SpaceX验证了商业航天的发展路径，已将火箭发射的相关技术问题“转化”为一个工程问题。对于未来国内市场的竞争，他预测未来一年半左右的时间市场会经历剧烈的洗牌，商业航天从2015年发展至今，前期在资本的助力下持续地研发投入，现在走到了一个需要“交卷”、开启商业化进程的时候。

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