原来，“猎鹰九号”成功回收一级火箭，藏了那么多技术突破

美国东部时间2016年4月8日下午4时43分（北京时间9日早晨4时43分），空间探索技术公司（SpaceX）的“猎鹰-9FT”运载火箭于卡纳维拉尔角空军基地发射升空，约10分钟后飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。起飞约9分钟后，火箭一子级准降落在大西洋的一条驳船上（海上回收平台），人类历史上首次在海上实现火箭回收。

“猎鹰-9FT”火箭一子级海上成功回收三方面价值

价值一：艾伦·马斯克火星移民梦想走出关键性一步

2016年4月8日“猎鹰9-FT”火箭一子级海上回收成功，这些技术突破都是艾伦·马斯克梦想火星移民蓝图第二步的关键环节。空间探索公司作为马斯克个人梦想实现的载体，以火星移民为终极目标制定了三步走计划：第一步，解决进入空间工具有无（猎鹰1/1e）；第二步，降低进入空间成本，引领航天发射商业化，积累技术和财富；第三步，移民火星。

降低进入空间成本必须实现运输工具重复使用，回收成功使得马斯克梦想距离实现更加近了。

价值二：火箭实现重复使用迈出历史性第二步

2015年12月22日，“猎鹰9-FT”火箭一子级陆上回收成功，迈出火箭重复使用的第一步，本次海上成功回收则是迈出的第二步。两次成功回收的价值、环境条件及技术难度不同。陆上回收火箭运载能力损失在40%左右，也即只有近地发射任务可以执行火箭一子级回收策略；海上回收火箭运载能力损失20%，目前“猎鹰-9FT”执行GTO轨道5t以下发射任务都可执行回收策略，预计覆盖发射市场80%以上。

价值三：航天发射产业化即将实现技术性突破

一个行业发展需要三要素：商业驱动、技术突破和政策支持。航空业自1914年商业运营，1959年技术突破，1970年国家产业政策支持，目前已经形成2.2万亿美元（2014年）的巨型产业。

航天发射一直以来是政府主导支撑的小型专用市场，特点是用户少，难以产生利润推动产业自生循环。航天发射产业化的瓶颈是技术突破和政府产业支持，目前技术突破已经看到曙光。

“猎鹰-9FT”火箭一子级海上突破了三类技术

为实现火箭一子级回收，空间探索公司已经走过三个阶段：第一，演示验证机验证技术可行性；第二，“猎鹰-9V1.1”火箭7次回收飞行验证；第三，“猎鹰-9FT”三次回收试验。三个阶段主要解决一子级再入返回的“控得住”、“瞄得准”和“落得稳”三类技术。

第一：“控得住”技术

“蚱蜢1”8次飞行、“蚱蜢2”5次飞行初步验证了大长细比箭体飞行稳定控制技术，不足是飞行高度、速度距离真实飞行环境差距巨大。2013年9月“猎鹰-9V1.1”首次发射验证一子级软着陆回收技术失败，原因是推进剂管理等多种因素耦合使得发动机提前关机，一子级姿态失稳空中解体。

第二：“瞄得准”技术

“猎鹰9-V1.1”共计飞行15次，其中7次开展了正式回收试验，其他8次飞行一子级验证了相关技术。为实现“瞄得准”，飞行时火箭一子级与平台实时交换数据，利用GPS数据及时调整飞行方向。在2014年4月19日“猎鹰-9V1.1”第四次飞行中，第一次实现了预定海面垂直软着陆，也即突破了“瞄得准”技术。

第三：“落得稳”技术

2015年1月10日，“猎鹰-9V1.1”执行空间站第五次补给任务，首次进行火箭一子级海上活动平台回收，因为栅格舵驱动液压油耗尽，火箭姿态失稳；2015年4月14日一子级回收失败；2015年6月28日火箭升空148s爆炸；2016年1月17日火箭一子级准确落在海上平台，但是着陆第三个支撑腿锁定失败导致箭体倾覆。也即“猎鹰-9V1.1”火箭开展德7次回收试验全部失败。

2015年12月22日，全新“猎鹰-9FT”火箭陆上回收成功；3月4日该型火箭首次尝试海上回收失败，原因是发射SES-9卫星（质量5.33t）消耗了过多推进剂，返回减速制动不足。

“猎鹰-9FT”火箭一子级海上回收三点启示

第一：时代与个人梦想必须耦合

空间探索公司所开展的“猎鹰-9”火箭回收都是由艾伦·马斯克个人梦想牵引，即不是纯粹国家战略（航天飞机），也不是单独产业推动。从空间探索、蓝源等新型公司发展看，时代发展、技术进步与个人梦想相耦合共振，方能激发引领新的方向。

第二：新技术引领传统产业突破

自1957年“卫星号”首次发射，航天发射业走过六十年。空间探索公司引领传统航天发射业突破，源于多领域新技术融合创新，如先进重复使用发动机技术、基于新型材料的轻质化箭体结构技术、在线自主规划与自适应控制技术、自主健康管理技术等。

第三：不断测试改进是成功关键

创新意味着技术风险，突破技术风险除了顶层理论指导，必须不断试验、试验、再试验。从猎鹰-1、猎鹰-1e、猎鹰-9V1.0、猎鹰-9V1.1、猎鹰-9FT到猎鹰-9重型，技术、产品不断改进，基本两年一个新型号，也即空间探索公司通过自我不断快速进化，走过传统航天发射企业多年走过的路。

（作者为上海宇航系统工程研究所火箭专家。文章为作者独立观点，不代表主办机构立场。本文首发于微信公众号“三思派”，授权澎湃新闻转载）