中美火箭之争：长征10号乙成功“入网”，为何不直接照抄马斯克？

长征10号乙实现了网系回收，这是件大事。尽管已经有点过了热乎劲儿，但是咱们还是不能不好好讲一讲。这次就算是航天史的番外篇吧。

长征10号基本型的模型

长征10号的立项呢，其实跟载人登月有关系。就在2017年到2020年的这段时间，咱们国家开始论证载人登月的具体方案。这时候出现了两种方案，一种是长征9号，这是一个直径10米的巨大火箭。这个方案效仿美国当年的阿波罗计划，火箭拥有140吨的近地轨道运力和50吨的奔月运力，用一枚火箭就可以连载人飞船带着陆器一次性送往月球。说白了就是当初美国阿波罗计划的升级版。

大家仔细观察嫦娥5号和6号的无人取样返回过程，这个过程其实跟当初阿波罗登月的流程几乎是一模一样的，不能说没有为载人登月打前站的意思。

长征9号的几种构型，可以看得出，一开始还是走助推器路线，后来倾向于类似星舰的光杆构型了

但是，长征9号这么个巨型火箭，需要从头开始全新研发，但是实用次数实在是不多。也就是登月用得上，一般的载荷根本用不着。这个专用的玩意儿不但研发费用超贵，而且日后的实用频率也不会太高的。所以，还有另外一派意见，走的就是稳妥路线了，那就是长征10号方案。这种火箭只需要改进一下现在的YF100发动机，还是沿用长征5号5米级的火箭结构，长度拉长一点，弄个3级半构型，能达到27吨的地月轨道运送能力，也就够用了。登月的话，连打两发，一发运载飞船，一发运载登月舱。两者在环绕月球轨道交会对接。

重型猎鹰的尾喷口

当时马斯克马老板正在搞猎鹰9号的回收，猎鹰9号靠9台推力不太大的发动机就实现了卫星发射。这种做法实在是有点违背当年的常识，但是人家还真走通了。这玩意儿还真的给长征10号带来一些启发，我们也没有当初土星5号用的F1发动机，我们也没有RD170这种变态玩意儿。就连航天飞机才用的大固推，我们也还没有现成的。就凭现在手里的YF100，能不能实现登月呢？按照以往的经验，还真的不够。但是以马斯克的经验来看，未必不行，多捆几个不就行啦？

所以，长征10号基本型，就是直径5米的芯级，安装7台YF100系列发动机。三根芯级捆在一起，搞成类似重型猎鹰的方案。上边加上两级火箭，搞成个3级半，也是可以达到目的的。

其实两种方案相对来讲，各有优缺点。从研发门槛上来讲，长征10号的可行性更高。所以呢，载人登月工程就选中了长征10号方案。咱们国家有个特点，一来是稳扎稳打，不搞技术冒险，另外就是考虑一鱼多吃，能够灵活的搭配组合，只有实现多用途，而不是转盯着登月一件事，才能实现效益的最大化。

长征10号乙

当然，大家也要考虑一下时间节点。当时，马斯克的猎鹰9号刚刚实现了回收和重复使用。这固然是技术上的一大突破，但是当时的航天市场也就那么大，每年得发射次数也就那么多，即便是能重复使用，能省几个钱呢？咱们中国的火箭本来就够便宜了，即便是不回收，也不见得比马老板开价要贵。所以当时大家对回收并不是那么在乎。况且走多发动机机并联这条路，也和以前的技术路径不一致，要掉过头来，也不容易，也没有这个必要。

但是，后来事情就起了变化了，因为马斯克开始搞星链了，这才是问题的关键。2015年，马老板提出计划，2019年成功打上去第一批卫星。2020年就开始提供通信服务了，尽管当时的覆盖范围很有限。

星链的原理也不复杂，手机蜂窝网络上基站不动，手机在地面移动。星链是反过来，通信终端在地面基本不动，基站在天上时时刻刻都在转悠，等于是把基站搬到了太空里。虽然星链这个东西是个民用产品，但是隐隐的显露出了强大的军事运用前景。如果这个大型星座拥有成千上万颗卫星，你再想用导弹把卫星打下来，就不太可能了。人家那么多，你打的过来吗？导弹反卫星几乎没有了实践价值。从这个角度来讲，星链是颠覆性的。人家如果发射一个专用的军用星座系统，你如何应对？

千帆星座

所以，不管从民用产业角度来讲，还是从军用角度来讲，组建自己的大型卫星星座就变得刻不容缓了。所以，在这个大背景之下，一大堆民营火箭企业都开始效仿马斯克，加速研究火箭回收。国家队也不甘示弱，提出了网系回收的概念。长征10号，也就添加了这个任务目标。

长征10号的基本型是登月用的，根本不考虑回收。一子级与助推器采用3个5米直径芯级并联构型，共配置21台130吨级YF-100K液氧煤油发动机。二子级配置2台 130吨级真空版YF-100M液氧煤油发动机。三子级配置3台YF75E氢氧发动机，用于最后的奔月轨道注入。飞船用的是梦舟飞船，登月舱是揽月着陆器。

长征10号甲就省事多了，用不着捆绑助推器了，也用不着第三级，近地轨道的运载能力大概是14吨。用来发射新版的梦舟飞船去空间站，或者运送新版的天舟货运飞船，有14吨的运载能力就够用了。

长征10号乙呢，基本配置和长征10号甲差不多，二级火箭换成了YF219甲烷发动机，推力达到140吨，近地轨道的运载能力大了2吨，达到了16吨。主要用来搞商业航天发射，到了长征10号丙，连一级火箭也换成液氧甲烷发动机，从7台增加到9台，火箭起飞推力比长征5号还要大200吨。

说白了，从长征10号甲到长征10号丙，其实就是逐渐从液氧煤油换成液氧甲烷，中间的乙是个过渡型号。因为甲烷不容易积碳，回收再利用比较方便。这是彻底为商业考虑。长征10号甲要承担运人的任务，一年打不了几次，主要还是用煤油版本，而且不使用回收火箭。当然，并不是说长征10号甲的一级火箭不回收，还是要回收的，但是二手火箭不再用于载人发射，而是作为长征10号乙的一级，用来运货，或者搞商业发射。

网系回收

这次长征10号乙成功回收一级，采用的是网系回收。这是咱们中国的独创。猎鹰9号用的是着陆腿，这几条腿也不轻，足足有2吨重。采用网系回收，只要做个着陆挂钩就OK了，这个挂钩比较轻，节约的重量可以用来增加载荷。而且网系回收对着陆的精确度要求稍微低点，网格钢索会自动去适配火箭的落点，只要落在方框钢架范围内都好办。

马斯克为啥不采用这种悬挂钢索的柔性网系回收，因为着陆腿省事，站不站得稳，全看火箭自己了，对回收船舶的要求低一点。咱们呢，造船能力独步天下，什么特种船舶都能建造。如果用造船的优势，去降低火箭的难度，这笔账还是划算的。说白了不管中国人还是美国人，都是在尽量发挥自己独特的优势。

当然，长征10号对标的不是星舰，星舰是另外一回事。马斯克的星链2.0版，单颗卫星重达1.25吨。3.0版，有可能一颗就重达2吨。这么重的卫星，一次要发射一大堆，通常都要达到50颗，火箭运载能力不可能小，星舰就是为了这个目标特别设计的。要实现航班化发射，才能迅速组网，迅速补充。

星舰13

星舰最大的特点是两级火箭全部都要回收。一级火箭还好办，因为一级火箭发射的时候，速度并没有超过第一宇宙速度，也就是说，它横竖是要掉下来的。虽然星舰一级超重助推器非常庞大，但是回收过程和现在的猎鹰9号并没有本质的不同。二级火箭速度要快多了，速度必须超过第一宇宙速度，完成发射任务之后，它该怎么下来？星舰现在的样子，就是为了解决这个问题。

因为星舰下来的时候速度太快，为了最大限度的利用空气来减速，它必须横躺着下来，侧面迎风，阻力最大。因此，星舰一头一尾，设立了两对减速板。利用张开角度控制阻力的平衡，进而控制返回的姿态。到快接近海面了，火箭要完成一个鲤鱼打挺的动作，开发动机反推，从水平下落，变成垂直下落。最后落在海面的船上，或者落到地上。为了解决平衡的问题，必须在星舰的头锥上布置一个小燃料舱。这个设计，也就意味着星舰无法加装第三级火箭。你硬要加，也只能侧面开门，让第三级火箭从侧面滑出来，然后再点火。这就限制了星舰的用途。尽管这家伙起飞重量惊人，近地轨道的运载能力也很强，但是，能打的载荷种类并不是那么丰富。所以我才说，这是一个为了打重型星链卫星特化的火箭。

星舰13返回

星舰的第13次试飞任务，执行还算是成功的，星舰二级成功实现了亚轨道飞行，还打了20颗星链卫星。尽管这些卫星还是会掉进大气层烧掉，至少地面测控人员还是拿到了有效的数据。星舰二级最后落进海里的姿态非常的标准，如果下面有一艘平板船的话，应该能进行回收了。至于一级火箭超重助推器，返回点火还是失败了，直接砸在海面上，马老板还需要继续改进。

星舰的一级火箭空壳子大概是200吨重，这不锈钢的煤气罐的确是不轻。因为这东西这么重，也就意味着靠支撑腿是不行的，支撑腿得多重才能撑得住这么大的家伙呀。所以，马老板发明了筷子夹火箭的回收办法。这个筷子还兼任起重机，也是一物多用的典型案例了。不过呢，这也就意味着，超重助推器每次都必须调头返回发射场，因为这个巨大的筷子只有在发射场才有，不回去无法被夹住嘛。但是，掉头返回，是需要消耗额外的燃料的，对运载能力有损失。不过马老板也不在乎这点损失了。马老板的理想就是一级火箭飞回来以后，被筷子夹住，等凉下来，直接灌上燃料，顶上加个第二级，组合好了以后马上发射走人。时间才是最值钱的。

筷子夹火箭

以马老板的逻辑来推理，火箭全部复用，发射成本就大大降低了，浪费点就浪费点，犯不上为了适配不同的任务，去搞什么构型上的排列组合。至于其他的深空探测任务，比如建立月球基地，比如去火星啥的，并不需要3级火箭，给第二级火箭搞个太空加油就OK了嘛。马老板几乎就把以不变应万变发挥到了极致。以至于用星舰火箭来当做登月舱的方案显得有点不靠谱。他实在懒得专门设计登月舱，壳子不改了，载荷舱够大够宽敞，里边装修改改就行了。

所以呢，现在NASA的登月计划也是两发火箭，一发SLS负责送人去月球。马老板的超重星舰负责送登月舱去月球。可是星舰是为近地轨道特化的火箭，压根没有飞到月球的能力，那怎么办呢？太空加油呗，需要连加十几次燃料。这个过程实在是不太靠谱。为了降低风险，马老板设计了一个方案，在太空里专门布置一个大油罐。先发射十几艘星舰给它运油，先把这个大罐子装满了再说。罐子还要布置专门的冷却系统，否则低温燃料在太空里不好保存。

总而言之，先给这个大罐子灌满了，确保燃料足够了，再发射登月舱。登月舱到了太空，先和大罐子对接，一次性灌满了燃料。这不就降低了登月舱的风险嘛。然后，登月舱就自己奔着月球飞过去了。等登月舱进入环绕月球轨道了，再发射SLS，再把人送去对接。

等到猎户座飞船和星舰完成对接，人也进到星舰里边，就可以和猎户座飞船分离了。星舰那么大的体积，那么高的身材，就这么垂直降落到月球上，万一站不稳躺下，宇航员得哭死。登月舱要返回的时候，也不可能像阿波罗登月那样，用不着的部分全抛弃，星舰本来就是一个整体嘛。只能整个飞向环月轨道，再次和猎户座对接。宇航员开着猎户座回家，这么巨大的星舰登月舱就这么被抛弃再环月轨道了。尽管这家伙就是为了重复利用而设计的，但是没了燃料，也就重复利用不起来了。这可是月球轨道哦，谁给它送燃料呢？

那么，NASA为啥选择星舰作为登月舱呢？你不能走阿波罗计划的老路子吗？NASA也没得选啊。SLS只能运人，它是运不了货的。你要把登月舱运到月球轨道，必须另外选择火箭，能选的还有谁呢？除了马老板，还真没得选了。选蓝色起源的新格伦？那还不如马老板靠谱呢。选了马老板，能发射登月舱的火箭只有星舰，你选了星舰，就只能接受它那个多次加油的方案了。这都是一环套一环的。如今的西方航天市场，基本上就被马老板垄断了，实在是没得挑。

长征10号乙的网系回收

我们设计登月方案，就必须通盘考虑。火箭设计不能搞这种极端的特化。一方面，我们有长征10号这种兼顾多种用途的火箭，同时也没有放弃长征9号这种超重型的设计。我们从来都是多条腿走路，不会把鸡蛋放在一个篮子里。

关键的问题是，登月是个高频的需求，还是个低频的需求？是科学研究，还是产业开发？要是高频需求，马老板的逻辑就是说的通的，要是低频需求，我们的选择更加务实。这就涉及到对未来的判断。那么，问题来了，月球上有啥独一无二的东西可以产业开发呢？深空探测能不能产生经济效益？这个问题，其实不是个技术问题。纵观古今，工业化时代，真正能赚钱的产业，都是连接人与人。物流，信息流，都是依附于人的存在。星链就是典型的连接人与人。月球上没有人，火星上就更没有。

我在网上也看到了有些人在吹捧马老板，贬低长征10号的技术进步。当然，至今仍然把马老板当骗子的人也不少，这两个极端认知都有问题。我们相信中美两国的火箭工程师都很优秀。你给了同样的钱，同样的资源，大家都能鼓捣出差不多的玩意儿。如今星舰遇到的问题，通过一次次的迭代更新，一定也能够解决。反过来，我们也一定会突破火箭回收的技术门槛，长征10号是第一个，后边一定还会有第二个，第三个。

八仙过海，各显其能

两个国家真正的区别在于顶层设计的不同。美国是任由一家垄断，赢家通吃。星链是马斯克自己的项目，根本不可能用其他人的火箭去打。我们是鼓励八仙过海各显神通。千帆星座是国家的项目，谁打不是打呀，机会是公平的，你行你就上，不管是国家队，还是民间企业。这就是格局上的区别。

好啦，这次就是说这么多啦，咱们下次来讲天问二号，也到了该讲的时候了，咱们下次再说。