【文/观察者网专栏作者 流纹岩】
2026年7月10日12时15分50秒，长征十号乙运载火箭从海南商业发射场2号工位点火起飞，经3087秒飞行后，成功将中科院微小卫星创新研究院研制的卫星互联网试验卫星送入预定轨道。
与此同时，火箭一级在分离后实施返回，于起飞后487秒精准着陆在距发射点约430千米的“领航者”号海上回收平台上，成功完成我国首次运载火箭一级回收，这也是全球首次运载火箭网系回收。
长征十号乙火箭起飞
长征十号乙火箭是一种“拼好箭”模式。其首飞全箭长度63.6米，起飞质量757吨，一级采用7台YF-100K家族发动机，为液氧/煤油高压补燃循环发动机，总起飞推力为892.2吨。二级则采用一台真空型YF-219发动机，为液氧/甲烷开式循环发动机，真空推力162吨且具备多次起动能力。
在此次首飞中，由于真空型YF-219尚未研制完毕，采用一台海平面型YF-219发动机，真空推力为152吨，真空比冲318秒。此次任务中还使用了全新的过冷器，采用全过冷加注以提高火箭性能。
长征十号乙火箭一级尾舱，采用3台双向摇摆、4台固定
可能有人会好奇，为什么长征十号乙火箭的一二级会采用不同的推进剂？实际上，长征十号乙火箭的一级和我国下一代载人运载火箭长征十号A完全一致，而其二级则来自我国下一代商业重复使用运载火箭长征十号C的二级，因此形成了这种“拼好箭”的布局。在规划中，长征十号A火箭发射“梦舟”飞船或“天舟”货运飞船后，回收归来的一子级可加装液氧甲烷二级，组合成为长征十号乙火箭执行发射任务。
在2023年的规划中，计划用于承担商业卫星发射任务的方案，被称作“商业型长征十号A”概念方案。但很可能是由于作为一种载人火箭，若直接使用它发射商业卫星，会存在性能不足的问题，且载人发射总体需求和商业发射需求不太一样。
比如，长征十号A火箭二级的YF-100M总体要求仅为1次起动，而发射如低轨互联网星座任务时需要2-3次起动，因此最终决定全新研制该型号。与此同时，长征十号乙可先期开展大量复用相关技术验证，为长征十号A分摊技术风险，提升型号整体可靠性。
长征十号乙火箭采用了2219铝合金制成的全共底贮箱，舱段则采用了氧化物弥散强化的先进高强度铝合金桁条。根据2024年的展览，相较传统7075铝合金桁条，该桁条的临界失稳载荷提升48.6%，能够有效减重。
综合各项先进技术，长征十号乙火箭的干质比得到了有效提升，其一子级干质比在新增了大量复用套件的情况下，仍优于目前大多数的一次性运载火箭的一子级；二子级更是大幅提升，且具备滑行3000秒以上的半圈滑行能力。得益于这些技术进步，长征十号乙火箭一级复用下运载能力达16吨，900千米50度轨道复用运力达11吨，配合可选的加长18.5米整流罩，可一箭运送18颗互联网星座卫星。
作为一种重复使用火箭，长征十号乙火箭采用了类似猎鹰9的垂直起降构型。火箭一级上设置有四个钛合金栅格舵，可电动展开、偏转，用于气动减速阶段控制箭体姿态。一级上还设置了20个25牛推力的单推-3姿控，用于在一级分离后的高空段控制火箭，其中12个用于调整火箭姿态，8个用于沉底。
火箭分离采用线性膨胀管来取代传统的爆炸螺栓这种点式火工分离装置，并采用8支气动推杆进行分离，简化了复用过程中的维护流程。长征十号乙火箭还采用了一种久经考验的先进热防护材料，同时吸取此前数次多机并联火箭试验暴露出的问题，在首飞前增强了一些关键部分的热防护，实现了可靠的再入飞行。
长征十号乙火箭一二级分离，可见8个气动推杆
在返回过程中，长征十号乙火箭一级将无动力滑行至110千米的远点，随后自然下落。在下降至55千米时，火箭将进行再入点火，由两台发动机工作28秒，将速度从1800米每秒降低至1400米每秒，以减缓火箭的速度，并减小再入热流。此时，火箭已经进入较为稠密的大气，受到气动力开始减速，火箭将在56秒的气动减速段中减速至300米每秒。
接下来进行着陆点火，由凸优化算法进行制导。为确保安全，火箭的着陆点火先不瞄准回收船，而是瞄准边缘的一片海区，如果发动机着陆点火失败火箭就会直接钻进海里，不会砸坏回收船。
由3台发动机先开机减速至50米每秒后，外圈2台固定发动机关机，中心发动机开始摇摆让火箭斜向下落，并通过两侧的测高雷达测量火箭高度，最终让火箭精确落入网格中。这套着陆策略与新格伦火箭思路相近，兼顾回收船安全与箭体回收可能性。
而猎鹰9则选择在气动减速前期不瞄准回收平台，临近再入点火时再调整栅格舵朝向、修正航线指向回收船，具有更高的性能上限。待长征十号乙火箭技术成熟后，可能会采用这种方式以进一步提高运力。
长征十号乙火箭一子级落在回收船上
外界最为津津乐道的，当属长征十号甲/乙采用的网系捕获回收方案。这种方案中，火箭并不需要安装四个着陆腿，而是在级间段上设置了四个钛合金捕获钩。同时，需要一艘装载有回收网绳的回收船，也就是“领航者”号回收船。火箭在落入网格时，四个钩子会抓住呈“＃”形的网缆，完成捕获后发动机关机，依靠网缆支架缓冲装置完成最终减速；后续再利用底部另一组“#”形网缆固定箭体下端，再通过安装在支架上的一个固定臂抓住火箭，以确保在回收船返回港口的过程中不会因恶劣海况而导致火箭翻倒。
网缆是地面助降回收的一部分，其类型和“星船-超重系统”采用的“筷子”相似。不同的是，“筷子”是在地面固定的，其可能并不适合海上回收，太空探索技术公司曾经采购两部钻井平台用于海上“筷子”回收超重助推器，但最后放弃了该想法。从长征十号乙火箭首飞来看，其着陆精度并不低，不存在“控制系统精度不行”的说法。
地面助降系统主要是为了节省着陆腿的质量。以目前发射次数最多的猎鹰9火箭为例，该火箭的落地质量为26吨，四个着陆腿总计2.4吨，其着陆缓冲以液压油缸+蜂窝铝溃缩吸能为主，每次回收后都需要更换，这一质量占猎鹰9火箭落地质量的9%，对运力有一定影响。
国内的运载火箭水平较低，落地质量常常达50-60吨，所需的着陆腿质量更是能达到6吨，对运力的影响能达到2-3吨的水平。而网缆方案将缓冲机构转移至回收平台，拥有更长缓冲行程，降低箭体承受的冲击载荷；火箭仅需搭载四只捕获钩，总质量不超过1吨，有效减少了火箭的干重，提高了火箭的复用运力。当然，代价就是需要造一艘很大、很复杂且不怎么便宜的回收船，但以中国的造船能力显然不用担心这个问题。
按照计划，此次飞行的一级经处理后将于2026年底进行复用飞行，也就是长征十号乙火箭遥二，并使用正式的真空型YF-219发动机。接下来还要进行长征十号A火箭技术试验飞行，并发射微小卫星创新研究院的时空基准卫星。
虽然YF-100K家族作为适配第三代运载火箭发动机的改进型，在面推比上并不占有特别明显的优势，但得益于补燃机强大的比冲，仍然提供了较为良好的性能。未来，随着起飞推力达1260吨，起飞质量940吨的长征十号C商业火箭和采用更加强大的液氧/煤油补燃动力的先进复用火箭的出现，长征十号火箭系列将具有更强大的运力和更良好的周转周期。
长征十号乙火箭一级下落，黑烟可能是级间段气瓶包覆被点燃了
史学家们会因为这一天将中国航天的历史分为两段。2015年，猎鹰9火箭成功回收，同年中国才发射了自己的第一枚低温轨道级火箭。相比美国完整的航天产业链，我们需要从零开始开发一系列各种各样的软件、硬件和算法。
经过10年，我们成功地回收了自己的第一枚火箭。虽然目前国内的技术水平和猎鹰9还有较大差距，虽然由于首飞常常会选择更加保守的方案而显得能力不足，但从现在开始，我们可以收集数据、优化设计、提升性能，实现从无到有、从有到优的过程。猎鹰9也是这么过来的。
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原文：toutiao.com/article/7660842856856191522/
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