明明伞降回收火箭更容易，为什么我国还要学美国的垂直起降方式

运载火箭的回收近些年成为了一个热门，特别是今年我国的“长征8号”运载火箭首飞成功。虽然今年执行首飞任务的型号不是回收型，不过我们未来会开发出回收型。

今天就说一下目前运载火箭的主要回收方式和所面临的困难。

目前的运载火箭回收方式主要是三种：垂直回收，伞降回收，滑翔回收。

垂直回收：垂直回收方式目前最具代表性的就是美国SpaceX公司的“猎鹰9号”运载火箭了，这是一个经典。垂直回收简单说就是运载火箭的一级火箭分离后，火箭降落过程中依靠着火箭的发动机进行改变轨道和减速，来达到回收的目的。垂直回收最难的地方在于，发动机。发动机可以进行多次点火是最基本的要求，因为这需要发动机来变轨和减速。

发动机多次点火听上去似乎很简单，但实际上这非常的难。火箭发动机不是打火机，想点就点。目前绝大部分的一级液体火箭发动机都不支持多次点火，固体发动机更不行。第二点就是发动机需要有较强的节流能力，通俗讲就是发动机的燃料输送可以较大范围的调节来改变发动机的推力大小，因为火箭着陆过程中的重量和速度不是固定的，控制发动机推力的大小可以更容易回收火箭“。猎鹰9号的梅林发动机使用了特殊的设计，使其拥有较强的变推能力。

伞降回收：伞降回收可能是最简单最容易的了，火箭在降落过程中拋出降落伞来减速，以达到回收火箭的目的。但就是这么简单的回收方式，为什么液体火箭不使用呢？因为伞降其实更难。

第一点：降落伞终究不能减到安全的速度让火箭着陆，结果是会砸坏精密的火发动机及其它设备。连载人飞船回收都需要反冲一下，而火箭重量更大速度也就更大。这点解决的办法倒不是没有，让发动机在将着陆时再次点火工作来减速。

第二点：降落伞会随风而飘，不能精准地预判火箭的着陆区域，而且对天气要求高。这点如果是在有充足的陆地上其实并不是难事，但问题是没有足够的陆地面积。绝大多数火箭发射的最终落区都在海上。这点的致命影响是，因为我们本来就不知道火箭会准确落在哪里了，因此我们也就不知道把驳船停在哪里让火箭着陆到船上。结果就是，火箭会降落在海上，一旦泡上水火箭基本上是废了。

话是这么说，不过事情都有个例外。美国的民营航天企业电子实验室公司就准确进行伞降回收液体火箭的方案。 该公司的办法是：当火箭已经伞降在半空中时，派去直升机去钩回来再返回陆地。这可不是PPT，电子实验室已经在开始实施了。今年11月份时该公司发射了一枚试验型的“电子号”火箭，与往常不同的是该枚火箭加装上了降落伞，按照计划伞降到了海里试验。这种方案的致命缺点是，只能适用于很小的火箭，从图中也可以看出这枚火箭真的很小。

滑翔回收：滑翔回收的知名度是最低的了，有些人更是闻所未闻。滑翔回收火箭的想法源自苏联，总体上是给火箭加上飞机的机翼和起落架，让火箭可以像飞机一样着陆，其实就类似于航天飞机。不过不同的是，苏联人的方案是火箭发射时机翼和起落架都收缩在火箭里，等降落时再伸出来进行减速和着陆。

这种方案还没有做过，那我就来分析一下这种方案的困难程度。火箭装上机翼和起落架，这还需要配套设奋，一定程度上的增加火箭的死重，降低火箭的推力。其次，还是落区问题，火箭到底还是会滑到海里。甚至可以说，这是复杂化版的伞降回收。据说，这个方案已经被砍了。以后会不会有呢？不好说。

一直说落海里落海里，那猎鹰9号是在海边发射且是向大西洋方向飞，那它为什么就可以回到陆地上？

如果按正常情况不加以干涉，猎鹰9号确实是会落到海里。但是猎鹰9号会调整火箭姿态把头转向发射场，接着发动机工作来改变火箭的航向，最终返回陆地。

在这解释一下为什么猎鹰9号有时落海里有时落陆地。当火箭发射较小载荷时，剩余的燃料会较多，如果带着过多燃料着陆会很影响回收，重量大了需要消耗的燃料也大，重点是起落降不一定能撑住。

因此，燃料多的话就让火箭点火长些返回地面。如果你懂得多你会知道，猎鹰9号有时候着陆后会再启动发动机，以便彻底消耗完燃料，因为低温燃料不方便存放。

关于月球探测器着陆月球难还是运载火箭的垂直回收难呢，在这说明一下。从发动机工作原理上讲，月球探测器的发动机使用原理较火箭的一级发动机简单，这些发动机通常都可以多次点火和较大幅度的调节发动机推力。当然有好的发动机并不是就一定能成功着陆月球，但是一定有一个很好的基础。

从效果上讲，目前看来垂直回收方式是中大型运载火箭回收方案中最佳的方式。因为这种回收方式可以一定程度上的选择火箭落区和调整火箭落区，精度是最高的。而且这种方式不会存在砸坏发动机问题。

——编辑：陈北航