长征十号乙网系回收，不算抄蓝色起源专利，但没spaceX猎鹰9先进

“感谢马斯克开源！”“咱们中国人更聪明，干翻spaceX”

看到7月12日的长征十号乙海上网系回收，网友评论两极分化，一边批评中国航天技术不如马斯克，另一边喊遥遥领先赢麻了。

真实技术水平啥样？稍微了解一下技术细节就知道了。

2017年，美国的蓝色起源公司申请了一个专利[1]，《航天器垂直着陆系统及相关方法》，英文名《Vertical landing systems for space vehicles and associated methods》，专利号US10822122B2。

题图是专利的总体示意图。乍一看，四根立柱+系绳，中国领航者号上的大框架跟这个专利很像，有人质疑抄袭这个专利。

仔细看下专利，发现二者差别很大。

题图左上部的圆柱体是火箭，火箭顶端的向上箭头是挂钩。122a/122b/123c是一个菱形系绳，122d/122c是另一个菱形系绳。两个系绳都系在四根立柱上，四根立柱上都安装着滑轮组。

题图右半边是一个柱子头，一根系绳122d穿过水平杆子128d，另一根系绳122b由滑轮组拉着，用于卸力。

蓝色起源专利的特点有2个：两个菱形系绳、绳子系在4根立柱上。

再看中国的领航者号回收船[2][3]的特点：系绳是井字形、绳子系在4个水平框架上、系绳有两层。

显然，中国的系网回收没有抄袭蓝色起源的专利。

有人会说，方形框架跟蓝色起源的专利相同啊，也不算抄袭吗？真不算！能想起这种框架的人没有三亿也两亿。

例如这个2016年申请的专利，《火箭着陆系统 Rocket landing systems》[4],专利号US20220135259A1。4根立柱拉着绳子，回收绳网是井字形，而且绳网是两层！跟领航者号绳网的主要差别只有一个：立柱之间也用绳子软连接，不是用框架硬连接。

特别注意，这个专利申请人不是spaceX，也是不蓝源起源，而是个人(Individual)。

我申请过多个专利，拿到的专利授权也不少，对专利有一丁点经验。专利中的点子很容易想出来，但实现点子的功能很难很难。

就像猎鹰9火箭的着陆腿，点子很简单：火箭离地面几十米的时候，把腿伸出来；在火箭接触地面的一瞬间把速度降为0，然后发动机关机就行了。实现这个点子却很难，spaceX回收成功10年了，还没有第二家掌握着陆腿技术。

很多人想知道，跟着陆腿回收相比，网系回收技术是先进还是落后？

这个问题很难回答，难的不是技术。

进步很大，这点毫无疑问。网系回收打破了马斯克的技术垄断，中国星网、千帆星座的发射成本大幅降低，能跟星链竞争。

技术难度上，着陆腿更难。

长十乙一级火箭在回收时开着3台发动机减速[5]。火箭下落速度减到50米每秒后，关掉2台，只留下1台发动机反推减速。理想情况是，像蓝色起源的新格伦火箭那样，到达回收网上方的时候，发动机推力和火箭重量相等，火箭悬停瞄准，然后缓慢下降。在挂钩与钢索接触的一瞬间，发动机关机，火箭自由落体下降，回收成功。

问题来了，YF-100K的最小推力是82.9吨（1250kN*65%/9.8），括号内数字详见后文。长十乙一级火箭空重50-60吨，推力远大于火箭重量，没法悬停，火箭必须在减速到0的时候达到回收网那里，最好挂钩恰好钩住钢索。

如果关机过早，火箭离回收船很高，自由落体砸下来，钢索可能被砸断。如果关机过晚，火箭可能又飞起来了。

讲到这里，网系回收的优势就出来了：缓冲距离长，对控制精度要求不太高。从网系回收视频看，缓冲距离有好几米。

着陆腿的缓冲距离非常小，以厘米计。火箭接触地面的时候，速度必须接近0。否则，要么着陆腿被砸断，要么火箭往上窜一下再摔下来。

总结一下，网系回收的控制精度要求低，着陆腿要求的控制精度高，米级 vs 厘米级，二者相差2个数量级。

对比一下长征十号乙与spaceX发射星链的主力火箭猎鹰9[6][7][8]。长征十号乙总质量760吨，海上回收时的运力16吨，载荷重量比例2.1%。猎鹰9号总质量549吨，海上回收运力却达到17.5吨，载荷重量比例3.2%。

载荷重量比例差这么多，根本原因是YF-100K发动机性能不如梅林(Merlin)1D发动机。

发动机最重要的指标是推重比，梅林1D推重比达到惊人的184，以470公斤的自重产生86吨（845/9.8）的推力。YF-100K的推重比只有70.1，差不少。详细对比见下表[9][10]↓↓↓

长十乙为什么第一次就用海上回收？2.5万吨的大船不但成本高，而且花费时间多。为什么不用陆地上回收？如果像猎鹰9那样，直接返回陆地，着陆地点只离发射场几公里远，半小时就能拉回发射场准备下次发射。

原因应该有两个：一是，返回陆地得空中调头，一级火箭由近似平躺着向东飞，想办法将速度降到0，然后以近似平躺的姿态向西飞。这个过程需要精确的控制技术，不然火箭会摔下来或者瞄不准回收网。

二是，调头、430公里返回路程会消耗大量燃料，大幅减少有效载荷。

网系回收能降低火箭成本，值得庆祝，但要认识到差跟。继续追赶发动机推重比、控制精度，着陆腿回收、筷子回收技术，肯定能掌握。

同志，你觉得几年能赶上马斯克的星舰？

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