马斯克猎鹰9火箭垂直回收out了吗？美国直升机空中回收火箭成功

早在冷战时期，美国通过一连串的航天计划，让苏联在一路跟风的路上，最后因为航天预算过高而下马诸多航天计划，并由此点燃了苏联解体的炸药包。冷战结束后，虽然全球经济发展越来越好，但是在航天领域却一直处于高投入、低回报的现状，究其原因无外乎航天发射技术门槛高、技术复杂等等。

因为全球各国的大部分运载火箭的发射成本都比较高，比如欧空局的阿丽亚娜5运载火箭单次发射成本1.65亿美元、平均每千克发射成本高达1万美元；大陆的长征3B运载火箭虽然发射成本较低，只有7000万美元，每千克发射成本不过5833美元，但不管是每千克1万美元还是5833美元的发射成本，其实在航天领域都依然属于高成本发射。

所以为了降低发射成本，美国SpaceX公司的猎鹰9火箭，依靠回收火箭制造成本中最贵的一级火箭，并多次重复使用来降低发射成本，最终使得其每千克发射成本只有2700美元，而且火箭复用次数越多，发射成本越低。

究其原因就在于猎鹰9火箭大量使用成熟技术来降低发射风险和制造成本，而且整个猎鹰9火箭中，能够完全回收的一级火箭占据了整个制造成本的60%。这就使得制造成本只需要5500万美元的猎鹰9火箭一级回收后。就算第二次发射时，其发射成本也只有一级火箭重复使用0成本+全新二级火箭（5500*20%）+整流罩（5500*10%）+发射场地使用、杂费（5500*10%）+40万美元燃料费=2240万美元，而且这个发射成本会随着发射次数的增加不断降低。所以SpaceX也凭借其火箭回收后重复使用后能够大幅降低发射成本优势，占据了越来越多的商业航天发射订单，和部分军用航天发射订单。

虽然SpaceX的火箭回收技术，已经开始引领未来航天发展，成为越来越多具备航天发射能力的国家未来航天发展方向之一，但是在其他新创航天公司眼中，猎鹰9火箭的垂直回收以降低发射成本的方式显然还有很大不足。比如其一级火箭为了实现垂直回收、重复使用，一级火箭点火时间要比不回收时提前20%，同时一级火箭需要自己点火返回预定着陆场地，因此在航天发射效率上依然存在劣势。

而这项缺点显然在位于美国加州的太空公司“火箭实验室”（Rocket Lab）眼中是不能容忍的，所以在2022年5月3日上午10点50分，这家公司的火箭将34颗卫星送入近地轨道后，四层楼高的一级火箭助推器通过大气层返回地球后，在经过一系列降落伞减速后，被直升机释放出的回收索成功钩住，成功实现人类历史上的第一次“火箭空中回收”。

相比猎鹰9火箭必须牺牲发射载荷来实现回收而言，这种直升机空中回收方式中，一级火箭并不需要提前关机和保留燃料，所以不存在猎鹰9身上的一系列缺点。那么是不是说这种空中回收火箭的技术，将会很快替代猎鹰9的一级垂直回收技术呢?

一、的确从回收效率来说，虽然猎鹰9依靠自身返回的垂直回收方式和这种直升机空中回收的都是发射成本最高的一级火箭，而且都是为了实现一级火箭多次重复使用来降低发射成本。但是在回收效率上，因为猎鹰9火箭的一级火箭需要提前关机并保留燃料来返航，所以在发射效率上相比不回收时是存在劣势的。

但是直升机回收劣势也不少，比如猎鹰9火箭最大起飞重量333吨，其中一级火箭的重量就达到了273吨，但是一级火箭燃烧完毕并完成级间分离后，携带部分返回燃料的一级火箭自重只有不到50吨，所以一级火箭虽然装备了9台梅林1D火箭发动机，但是在返回回收时一台最大推力90吨的梅林发动机点火就能实现其回收减速并平稳着陆。所以火箭的返回时减速推力只要能够保证火箭能够正常减速，并平稳着陆即可，因此火箭的体型和重量基本不受任何限制。

特别是此次验证直升机空中回收的电子号运载火箭最大起飞重量10.5吨，近地轨道运载力只有200千克，这次虽然一箭34星成功发射，但是单颗卫星都是重量只有几千克的纳米卫星。而且电子号回收时的重量只有1吨，对于最大载重量4.5吨的S92直升机而言足以应付。但是直升机空中回收的话，就算是全球载重量最强的米26超重型运输直升机其最大载重量也只有20吨，这个载重量显然无法空中回收猎鹰9一级火箭接近50吨的重量。

所以空中回收看似会对火箭发射效率产生有利影响，但是因为其回收平台载重能力有限，只适用于一些小型火箭，而这类小型火箭其实本身制造成本都不是很高，回收和不回收的差值并不大，所以回收意义并不大。因此直升机空中回收火箭，并不会影响到类似猎鹰9这种依靠自身动力的回收方式继续盛行，像大陆最新研发的长征8号运载火箭就已经初步计划在2025年前前实现首次垂直回收发射试验。