馬斯克的火箭被“筷子”夾癟了？沒關系，咱們這有更佳備用方案

馬斯克的團隊一直以來都有腦洞大開的創(chuàng)意。在率先實現火箭的一級重復使用回收之后，馬斯克的星艦團隊又開始嘗試更新穎的回收方法。馬斯克日前公開表示，在星艦的第5次發(fā)射測試時，一級火箭將嘗試使用發(fā)射塔架上的機械臂直接回收，也就是被外界戲稱為“筷子回收”的火箭回收方案。

星艦準備直接用機械臂抓取火箭

星艦團隊的公開說法是：發(fā)展“筷子回收”的主要動機就是為了實現火箭的快速復用。一火箭在完成任務后，由塔架機械臂接住，然后簡單檢修重新加入燃料即可快速發(fā)射。為了進行這項驗證工作，現在星艦團隊已經開始將一臺助推火箭運到發(fā)射塔臺、并用發(fā)射架上的機械臂進行抓取測試。不過根據最新的情況顯示，這個抓取結果似乎是不太妙——照片清晰的顯示，火箭的外殼被機械臂給夾癟了。

如果這是在實際回收中發(fā)生的事件，這也意味著這枚一級火箭被夾報廢了。或者最低也要送回生產線進行大修。用機械臂直接抓取火箭本意是為了火箭的快速復用，但是如果將火箭給夾壞了，就事與愿違起到了相反的作用。

可能有人覺得這是第一次操作是比較意外，但至少可以表明：用機械臂直接抓取火箭是存在著很大風險的：即便以后有進一步的軟硬件改良，但是這個方案的風險性不容回避。畢竟火箭懸停的時間就那么短，然后機械臂要在如此倉促的時間內，接近火箭進行精準的抓取，這對機械臂的靈活性要求極高。而且由于風力等因素的影響，實際操作環(huán)境可能會更加復雜。

可能有人會問：既然用機械臂夾火箭這種回收方案的潛在問題比較嚴重，那為什么不和現在的獵鷹9火箭那樣，直接給星艦火箭上面安一個著陸腿呢，這樣火箭將能直接落在地面上，豈不更簡單？其實一開始星艦也是準備使用起落架的，但是星艦協和很快發(fā)現一個問題，就是猛禽發(fā)動機的推力過大，如果用起落架那么它的高度必須足夠高，否則發(fā)動機噴出的尾焰在接近地面時會反彈傷及艦體。這個著陸腿有多高呢？這個，看一下星艦的高腳發(fā)射臺就知道了！拖著這么一個巨大的著陸架是很不合理的，所以實現火箭的空中回收就顯得相當必要了。

既然用機械臂直接抓取火箭有夾壞的可能，用起落架又顯得過于笨重，那么有沒有什么別的選擇方法呢？還真有！ 這不，咱們中國人也提出了不少創(chuàng)意，其中有一個就是“火箭拋索式回收”方案。這個方案預見到了馬斯克的機械臂有夾壞火箭的可能，于是在火箭接近回收機械臂時，會用小型火箭拉出一條和多條回收索，之后由機械臂快速夾取。由于在這個過程中，機械臂與火箭始終保持著安全距離，因此幾乎也就不存在機械臂會夾壞火箭的可能。

相比之下，咱們這個拋索式火箭回收方案，要比馬斯克的“筷子回收”更安全更可行。

下面這個是單索上拋回收示意圖。

從上面這個動圖可以看出，本方案只需在火箭的頂部安裝由小火箭牽引拋出的吊索就可以了。回收時火箭先飛到回收機械臂的下方，之后小火箭將吊索向上拉出，而機械臂則快速合攏夾住吊索。索頭部分和機械裝置可以防止吊索滑脫。之后火箭關閉發(fā)動機，回收機械臂鎖緊吊索實現火箭的空中回收。

小火箭拉出吊索

小火箭拉出吊索

探桿推出吊索

下面是火箭雙拋索回收示意圖。

從上面這個動圖可以看出，火箭先飛到二個回收機械臂的中間，之后由二個小型火箭將二條吊索拋出，兩端的機械臂快速合攏鎖緊吊索端頭。之后火箭關閉發(fā)動機，完成空中回收作業(yè)。

星艦本體的拋索回收示意圖

從上面的動圖可以看出，星艦本體也可以用拋索回收的方式進行空中加收。這可能比機械臂直接支撐星艦翼舵的方案更可靠。從之前直播的畫面可以看出：星艦的鋼結構翼面在重返大氣層時，在高溫氣流的作用下已受到嚴重的破壞。下一步如果能夠能讓翼面經受高溫氣流考驗已經很不簡單了。如果想要在這個基礎上，讓氣動翼承受百噸的箭體重量而不被機械臂損壞實在是勉為其難。相比之下，用機械臂直接夾取回收索是更簡單可靠。

火箭拋索回收還有個優(yōu)點，就是在吊索的端頭設置有抓鉤，可以抓取回收裝置上的鋼索或回收網。這樣回收裝置就可以設計得很簡單，也免去了復雜的回收機械臂。

從上述分析可以看出：對于重型火箭而言進行空中抓取回收的方向是對的。這既是避免火箭大推力發(fā)動機尾焰反彈傷害箭體的需要，同時也是減輕起落架重量的需要。因此，即便星艦現有用機械臂直接抓取火箭的方案不一定可行，但是也還有火箭拋索式回收方案等備用手段可以選擇。