“獵鷹9”運載火箭海上平臺成功回收的分析及啟示

王 芳， 程洪瑋， 彭 博

(北京跟蹤與通信技術研究所， 北京 100094)

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“獵鷹9”運載火箭海上平臺成功回收的分析及啟示

王 芳， 程洪瑋， 彭 博

(北京跟蹤與通信技術研究所， 北京 100094)

為全面分析SpaceX公司垂直起降重復使用“獵鷹9”火箭技術水平和發(fā)展?jié)摿?，系統(tǒng)概括了SpaceX公司特點和“獵鷹9”火箭相關飛行試驗，采用經(jīng)驗總結法剖析了SpaceX公司取得成功的深層次原因，研究了海上平臺垂直回收的優(yōu)缺點和重復使用關鍵技術。通過模型假定和仿真計算表明,“獵鷹9”重復使用火箭運載能力損失約30%以上、發(fā)射費用可降低30%；在此基礎上提出“獵鷹9”火箭后續(xù)跟蹤研究的主要問題，我國低成本運載火箭發(fā)展策略以及我國運載火箭技術發(fā)展差距等。

“獵鷹9”運載火箭；垂直起降；重復使用；低成本

隨著航天技術的迅猛發(fā)展，航天發(fā)射任務越來越密集，低成本進入空間成為國際熱點話題。21世紀以來，美國、俄羅斯、歐洲等國家和地區(qū)均瞄準低成本進入空間，研制新一代一次性使用運載火箭。北京時間2016年4月9日凌晨4時，美國SpaceX公司“獵鷹9”運載火箭在完成充氣式太空艙發(fā)射任務時，首次實現(xiàn)海上平臺一子級垂直回收，具有重大里程碑意義。本文將對SpaceX公司和“獵鷹9”重復使用運載火箭進行系統(tǒng)梳理和分析，得出對我國運載火箭發(fā)展的啟示。

1 SpaceX公司情況及特點

SpaceX公司是一家從事太空運輸?shù)乃綘I公司，由原Paypal及特斯拉汽車創(chuàng)始人艾倫·馬斯克于2002年創(chuàng)立[1]，總部位于美國加利福尼亞州。目前該公司擁有員工4 000余人，主要提供和承擔大量商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射和美國政府發(fā)射任務，主要產品為“獵鷹”系列運載火箭以及“龍”飛船，目標是提供廉價的航天發(fā)射服務[2]，將航天發(fā)射成本降至現(xiàn)有運載火箭的十分之一，將物資和人員運送風險減至十分之一[3]38。

該公司主要有以下特點。一是搭建高度扁平化的組織架構[4]，促進技術研討和提高效率。借鑒美國硅谷高技術企業(yè)經(jīng)驗，公司高級管理人員與員工比例將近1∶200，各領域員工平等地參加技術研討、設計、開發(fā)等工作。二是瞄準低成本開展研制，技術繼承和創(chuàng)新相結合?；鸺靼l(fā)動機充分借鑒“阿波羅”計劃登月艙主發(fā)動機整體設計和噴注器等關鍵組件[5]，在此基礎上提高推力、比沖等性能；測試發(fā)射回收軟件在商業(yè)軟件基礎上改進；瞄準一二級貯箱產品化創(chuàng)新研制低溫共底貯箱等。三是培養(yǎng)小型精英化的科研團隊，保證工作質量。公司強調培養(yǎng)“高工資、高水平、高效率”的“三高”小型精英團隊，高管多來自波音、洛克希德·馬丁等大型航天企業(yè)，具有航天背景和豐富的工作經(jīng)驗。四是注重“三化”(通用化、組合化、系列化)設計思想和產品化理念，提升快速、低成本研制能力。公司從設計到操作注重產品的“三化”和標準化，強調科學合理的簡化原則，充分利用貨架產品以及數(shù)字化手段輔助實施。五是測試設備和發(fā)射工位自管自用。無須像波音、洛克希德·馬丁公司一樣租用美國政府相關設備，擁有自己的測試設備和2個發(fā)射工位，便于做到隨時測試、快速周轉。六是設計與生產無縫對接。計劃管理、工程研發(fā)和制造生產人員協(xié)同工作，有效縮短生產供應鏈，保證研發(fā)團隊工作效率，節(jié)約成本。七是注重仿真平臺和信息化系統(tǒng)建設。公司使用先進的圖形顯示系統(tǒng)和仿真平臺，增強工作人員對任務的全局掌控能力和對發(fā)射任務的快速響應。

2 “獵鷹9”運載火箭及相關試驗

2.1 “獵鷹9”運載火箭

“獵鷹”系列運載火箭按照模塊化、通用化、組合化的原則設計和研制，強調高可靠、低成本和易操作，包括“獵鷹1”“獵鷹9”“獵鷹9重型”運載火箭。

“獵鷹1”是兩級液氧煤油運載火箭，在共底貯箱充壓穩(wěn)定結構設計上獨具特色?；鸺L21.3 m，最大直徑1.7 m，一級采用1臺Merlin-1C發(fā)動機，二級采用1臺Kestrel發(fā)動機，起飛質量38.6 t，起飛推力約454 kN，近地軌道(Low Earth Orbit，LEO)運載能力570 kg，單次發(fā)射服務價格670 萬美元。2008年9月第4次發(fā)射時取得成功，2009年7月第5次發(fā)射后退役[6]。

“獵鷹9”是在“獵鷹1”基礎上研制的兩級液氧煤油運載火箭，在一二級貯箱產品化設計和牽制-釋放發(fā)射飛行上獨具特色。火箭全長70 m，直徑3.7 m，一級采用9臺Merlin-1D(在Merlin-1C發(fā)動機基礎上提高推力和比沖)發(fā)動機，二級采用1臺Merlin-1D真空發(fā)動機(在Merlin-1D發(fā)動機基礎上增加延長噴管等)，起飛質量約549 t，起飛推力約7 606 kN，LEO運載能力22.8 t，地球同步轉移軌道(Geostationary Transfer Orbit，GTO)運載能力8.3 t，單次發(fā)射服務價格6 200 萬美元。2010年6月首次發(fā)射時取得成功[7]，截至目前共完成26次發(fā)射，24次取得成功。

“獵鷹9重型”是在“獵鷹9”基礎上研制的兩級半液氧煤油運載火箭，在火箭一子級與助推器推進劑交叉輸送設計上獨具特色?；鸺凇矮C鷹9”基礎上捆綁2個通用芯級助推，全長約70 m，芯級直徑3.7 m，起飛質量約1 421 t，起飛推力約22 819 kN，LEO運載能力54.4 t，GTO運載能力22.2 t，單次發(fā)射服務價格9 000 萬美元，用以執(zhí)行更大載荷的發(fā)射任務和后續(xù)的火星探測任務，尚未進行首飛。

進行可重復使用試驗的是“獵鷹9”運載火箭[8]。為實現(xiàn)可重復使用，在運載火箭一子級上部和尾部分別安裝柵格舵和可展開式著陸支架，通過主發(fā)動機3次點火反推實現(xiàn)減速、降落，使用安裝在一子級上部的柵格舵實現(xiàn)返回姿態(tài)控制，采用垂直降落的方式返回。

2.2 首次海上成功回收試驗

2016年4月9日，“獵鷹9”運載火箭從美國卡納維拉爾角發(fā)射場發(fā)射。運載火箭在射前35 min液氧煤油推進劑同時加注，射前3 s發(fā)出點火指令，0 s升空。火箭一二子級分離后，一子級通過3次點火返回，分別是86 s后3臺發(fā)動機反推點火，間隔3 min后3臺發(fā)動機再入點火和間隔1 min后1臺發(fā)動機著陸點火。一子級返回過程中使用安裝在一子級上部的柵格舵實現(xiàn)返回姿態(tài)控制，依靠安裝在一子級后部的可展開式著陸支架實現(xiàn)著陸支撐。火箭將有效載荷送入預定軌道9 min后，一子級成功著陸在距離發(fā)射點約300 km、面積為52m×91m的海上平臺。

2.3 有關重復使用回收飛行試驗

為成功實現(xiàn)“獵鷹9”運載火箭一子級海上平臺垂直回收，除開展多次發(fā)動機等地面試驗外，2012年起，SpaceX公司先后開展了5類飛行試驗：一是8次蚱蜢試驗[9]，如表1所示，即1臺發(fā)動機的一子級發(fā)射回收試驗，最大飛行高度744 m，最長飛行時間90 s；二是5次Fal-Dev試驗，如表2所示，即3臺發(fā)動機的一子級發(fā)射回收試驗，最大飛行高度1 000 m，最長飛行時間120 s；三是4次利用“獵鷹9”火箭發(fā)射服務的一子級海上濺落試驗，如表3所示；四是1次陸地回收試驗，在距離發(fā)射點20 km的陸地成功回收一子級，如表4所示；五是8次海上平臺回收試驗，如表5所示。

表1 蚱蜢試驗

表2 Fal-Dev試驗

表3 “獵鷹9”火箭一子級海上濺落試驗

表4 “獵鷹9”火箭一子級陸地回收試驗

表5 “獵鷹9”火箭一子級海上平臺回收試驗

3 SpaceX公司取得成功的深層次原因

SpaceX公司簡單、低成本、高可靠的產品發(fā)展理念契合空間發(fā)展要求，政府在政策、技術、人才上給予支持，強大工業(yè)技術作為基礎支撐，研發(fā)資金的持續(xù)投入，鼓勵創(chuàng)新的文化氛圍，高效組織的管理模式是該公司走向成功的五大關鍵。

3.1 政府支持保障是SpaceX公司成功的前提

美國政府在政策、技術和人才上都給予私營公司巨大支持，是私營公司發(fā)展的前提條件。一是出臺多部政策法規(guī)?！渡虡I(yè)航天發(fā)射競爭辦法》《鼓勵私營航空航天競爭力與創(chuàng)業(yè)法》《航天現(xiàn)代投資法》《商業(yè)航天法》《商業(yè)航天發(fā)射法》和新版《國家航天政策》等政策的出臺，創(chuàng)造了良好的商業(yè)航天發(fā)展生態(tài)環(huán)境，鼓勵和保障私營公司公平參與航天工業(yè)競爭的權益。二是開放航天領域技術成果[10]。美國政府將航天飛機、載人登月等技術成果向私營公司開放，有效引導和培育軍民航天工業(yè)技術的雙向流動，并頒布了《國防授權法》《國家競爭力技術轉移法》《國防工業(yè)技術轉軌、再投資和轉移法》等政策法規(guī)予以保障。三是給予人才支持。政府直接派出技術人員助其研發(fā)噴注器等關鍵技術，另外公司管理人員和設計人員多數(shù)來自波音、洛克希德·馬丁等傳統(tǒng)火箭研制公司，專業(yè)熟練，經(jīng)驗豐富。

3.2 強大工業(yè)技術是SpaceX公司成功的基礎

美國高度發(fā)達的航天產業(yè)基礎是公司得以快速發(fā)展的基礎條件。從20世紀60年代開始，美國對航天工業(yè)投以巨資，長期的積累不僅造就了美國航天超級大國的地位，還使其擁有世界上最尖端的技術和最完備的產業(yè)鏈，同時培養(yǎng)了一大批經(jīng)驗豐富的航天工程人員?！矮C鷹9”火箭鋁鋰合金板材、碳纖維復合材料、攪拌摩擦焊接及箱底旋壓設備、以太網(wǎng)遠程測發(fā)等均采購工業(yè)級產品。SpaceX公司正是在這種強大厚實的工業(yè)基礎下，發(fā)揮了新機制靈活性，激發(fā)創(chuàng)新活力，新產品脫穎而出，青出于藍而勝于藍，節(jié)約了火箭開發(fā)費用，加快了研發(fā)速度，爭取了競爭時間。

3.3 研發(fā)資金持續(xù)投入是SpaceX公司成功的保障

SpaceX公司從2002年注冊成立以來，先后研發(fā)了多項產品。在“獵鷹1”首飛期間同時研發(fā)“獵鷹9”運載火箭，“獵鷹1”成功后繼而研發(fā)“獵鷹1”升級版和“獵鷹5”，在重新梳理發(fā)射市場需求后放棄“獵鷹1”升級版和“獵鷹5”，在“獵鷹9”首飛成功后積極研發(fā)“獵鷹9重型”和飛船。從艾倫·馬斯克曾在公司官網(wǎng)上發(fā)布的文章可以看到，2002—2010年SpaceX研發(fā)費用支出約8億美元。雖然與美國軍方支持的改進型一次性運載火箭(Evolved Expendable Launch Vehicle，EELV)相比該研發(fā)費用降低了一個數(shù)量級，但對商業(yè)公司來說以億美元為單位的年均資金投入不可小覷。正是由于SpaceX公司在產品研發(fā)資金投入上的不遺余力，才使得公司業(yè)務能力從低軌小型載荷發(fā)射拓展至低軌/高軌中大型載荷發(fā)射，以及空間站貨運服務，造就當前發(fā)射服務合同源源不斷的好局面，保障公司走向成功。

3.4 鼓勵創(chuàng)新的文化氛圍是SpaceX公司成功的激勵

SpaceX公司算不上技術的原始開創(chuàng)者，但可以稱得上是理念的顛覆者和技術的集成者，從某種意義上說這種創(chuàng)新比技術上的突破影響更為深遠?！矮C鷹”火箭研制過程中大膽采用新技術，包括共底貯箱充壓穩(wěn)定結構、一子級與助推器推進劑交叉輸送技術、一二級貯箱同型、3D打印發(fā)動機主氧化劑閥門等。SpaceX公司在經(jīng)歷了“獵鷹1”火箭3次失敗后，屢敗屢戰(zhàn)仍能脫穎而出完成從零到一的蛻變；經(jīng)歷了4次失敗的海上回收試驗，終于取得了成功。這些成就的取得，除了政府對扶持私營企業(yè)發(fā)展商業(yè)航天的決心和信心之外，主要取決于公司、航天領域乃至整個美國所倡導的大膽創(chuàng)新、允許試錯的文化氛圍。

3.5 高效組織管理模式是SpaceX公司成功的保證

扁平化的組織結構能夠將創(chuàng)新的想法和概念在設計層和決策層之間快速傳達，能夠使相關決策及早地傳達到基層并迅速實施[3]39，提高了團隊工作效率，節(jié)約了管理成本，并降低研發(fā)和生產成本。SpaceX公司采用扁平化組織機構，沒有部門劃分，各領域員工平等參與技術研討、設計和開發(fā)等工作，讓團隊所有人員都能切實參與產品設計。產品研發(fā)和生產過程在扁平組織結構下聯(lián)系更加緊密，研發(fā)人員在產品設計之初就能考慮結構、材料和工藝之間的關系和可實現(xiàn)性，可與生產人員直接溝通，及時了解技術和工藝水平是否具備投產條件。另外，公司通過扁平化組織結構進一步凝聚和鼓舞團隊，促進企業(yè)文化與個人理想深度融合。

4 首次海上成功回收試驗分析

4.1 與陸地回收相比海上平臺回收的優(yōu)缺點

與陸地回收相比，海上回收有3個優(yōu)缺點。優(yōu)點主要有：一是便于調整回收區(qū)域，可根據(jù)每次發(fā)射彈道、入軌點高度、飛行軌跡等情況調整和確定返回著陸點；二是便于提高運載能力，無需返回靠近發(fā)射點的位置，可在發(fā)射彈道沿線選取返回著陸點，便于優(yōu)化返回軌跡，節(jié)省推進劑，提高運載能力；三是便于安全控制，海上平臺周邊空曠，一旦發(fā)生回收失利情況，造成的損失有限。缺點主要有：一是返回制導和姿態(tài)控制難度增大，與陸地相比海上平臺區(qū)域有限、隨海水上下顛簸，返回制導和姿態(tài)控制精度要求高；二是增加海上平臺控制環(huán)節(jié)，為使海上平臺保持在預定點，需在海上平臺上增加推力引擎；三是海上環(huán)境惡劣加大回收風險，可能出現(xiàn)的風暴、大海浪等海況將對回收造成影響，增大風險。

4.2 垂直返回可重復使用是降低發(fā)射成本的可實現(xiàn)途徑

根據(jù)目前公布的“獵鷹9”運載火箭的總體參數(shù)，按照一子級垂直返回進行彈道計算和運載能力仿真分析，如表6所示。返回發(fā)射點的原場回收方式，火箭運載能力損失超過50%，如表7所示。不返回發(fā)射點的海上回收方式，火箭運載能力損失近30%，如表8所示。另外綜合考慮重復使用運載火箭成本、測試發(fā)射費用、回收維護費用和利潤等，參考網(wǎng)絡公布數(shù)據(jù)和經(jīng)驗數(shù)值，通過計算，在一子級回收再使用后，火箭發(fā)射費用降低30%是可行的，如表9所示。

隨著重復使用次數(shù)增加，發(fā)射成本將進一步降低，但重復使用達到一定次數(shù)后，回收維護費將急劇上升，發(fā)射成本可能出現(xiàn)上升趨勢。垂直返回雖然帶來較大運載能力損失且對大質量有效載荷適應能力有所降低，但仍將是運載火箭降低發(fā)射成本的可實現(xiàn)途徑。

表6 “獵鷹9”運載火箭相關總體參數(shù)

表7 原場回收一子級推進劑用量及運載能力損失

表8 海上平臺回收一子級推進劑用量及運載能力損失

表9 “獵鷹9”重復使用運載火箭發(fā)射報價估算

4.3 實現(xiàn)垂直起降重復使用還有部分關鍵技術需要突破

垂直起降重復使用運載火箭有6大關鍵技術：一是泵壓式發(fā)動機大范圍推力調節(jié)技術，即要求發(fā)動機渦輪泵、密封系統(tǒng)、調節(jié)閥門等適應較寬工況范圍，滿足反推、再入和著陸點火等要求；二是返回過程高精度控制技術，滿足一子級在返回過程中，穿過平流層“大風區(qū)”(高度8～12 km)的姿態(tài)控制、返回著陸點位置控制和垂直姿態(tài)控制等要求；三是返回過程推進劑管理技術，一子級返回過程貯箱內部處于微重力環(huán)境，需抑制干擾避免推進劑劇烈晃動，滿足微重力環(huán)境下液體推進劑沉底等要求；四是著陸支撐機構技術，著陸支撐機構需要有良好的抗沖擊性能、適應傾斜姿態(tài)和水平速度、具備抗發(fā)動機噴流熱防護能力等；五是子級再入熱防護技術，火箭子級底部發(fā)動機安裝布局外形復雜，高速再入熱環(huán)境難以分析預估，需避免產品燒蝕和保證產品可維修再使用；六是產品可重復使用設計和維護技術。當前“獵鷹9”運載火箭成功完成海上平臺回收，熟練掌握前4項關鍵技術，后2項關鍵技術還有待一子級產品復用以便進一步驗證。

4.4 “獵鷹9”運載火箭或已掌握液氧煤油推進劑快速加注技術

根據(jù)SpaceX公司官網(wǎng)發(fā)布的測發(fā)流程，首次海上成功回收的“獵鷹9”運載火箭，射前推進劑加注流程較之前發(fā)射飛行試驗略有不同。一是加注超低溫液氧煤油推進劑。此次“獵鷹9”運載火箭加注推進劑溫度為液氧-207℃、煤油-7℃，而之前“獵鷹9”運載火箭加注推進劑溫度為液氧-183℃、煤油16～18℃。二是射前35 min液氧煤油推進劑同時加注。美國“宇宙神5”液氧煤油運載火箭，以及“獵鷹9”運載火箭前期發(fā)射飛行試驗，液氧加注時間約為射前2～3 h。若此次公布的“獵鷹9”運載火箭測發(fā)流程為真，表明SpaceX公司已掌握大流量、超低溫液氧煤油推進劑快速加注發(fā)射技術，對火箭優(yōu)化測試發(fā)射流程縮短測試發(fā)射時間具有重大意義。

5 對我國運載火箭發(fā)展的啟示建議

5.1 加強運載火箭低成本發(fā)展目標

“獵鷹9”運載火箭追求低成本的目標宣言和實際行動引起國際運載火箭低成本發(fā)展的又一浪潮，我國運載火箭也將低成本作為重要發(fā)展目標。建議后續(xù)主要在3個方面加強：一是國家引導層面，注重頂層規(guī)劃，引入競爭機制，打破當前我國運載火箭研制壟斷、發(fā)射任務固定分配的局面，按照發(fā)射價格、產品質量和服務水平等直接采購發(fā)射服務；二是企業(yè)管理層面，充分重視方案論證階段的多方案比較和優(yōu)化，利用信息化技術加強多學科集成設計和協(xié)同仿真，減少縱向管理層級，縮短決策鏈條，促進快速的循環(huán)設計和測試；三是產品層面，較高的技術基礎水平和標準化通用化設計將提高產品效費比、降低單位有效載荷發(fā)射成本，我國運載火箭在輕質化結構材料、自動化高可靠工藝上還有差距，發(fā)動機推重比等性能也有待提高，在同型號發(fā)動機技術狀態(tài)統(tǒng)一、標準通用子級模塊采用上還需進一步加強。

5.2 加強重復使用運載火箭發(fā)展研究

運載火箭重復使用是實現(xiàn)低成本進入空間的方式之一，建議加強重復使用運載火箭技術跟蹤與發(fā)展研究。一是跟蹤研究已回收一子級的情況?；厥找蛔蛹壌娣欧绞胶痛娣怒h(huán)境、回收后的一子級主要維修檢測項目、一子級復用前更換的部件和開展的地面驗證試驗等，都將影響重復使用運載火箭發(fā)射成本降低的程度，從而決定未來重復使用運載火箭發(fā)展?jié)摿?。二是研究重復使用運載火箭采購模式。重復使用運載火箭投入使用后，產品使用、產品定價模式等將在一次性運載火箭基礎上發(fā)生變化，必將對火箭管理使用模式造成影響，更加適用于類似空間站固定重量貨物運送等“總質量任務承包”模式和星座衛(wèi)星發(fā)射等“團購”模式，需要深入研究。

5.3 加強技術創(chuàng)新提升裝備性能水平

“獵鷹9”運載火箭一子級海上平臺回收關鍵技術多、技術難度大，SpaceX公司在多次失敗基礎上總結經(jīng)驗教訓、不斷改進創(chuàng)新才能實現(xiàn)突破。我國運載火箭發(fā)展也應緊緊圍繞創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，鼓勵廣大科研人員技術創(chuàng)新、勇于實踐，推動我國進入空間技術不斷進步。一是加強專業(yè)技術創(chuàng)新。推質比約150的Merlin發(fā)動機技術、大長細比火箭制導控制技術、動力故障監(jiān)測與冗余技術、箭體海上平臺垂直回收技術等均為SpaceX公司自主創(chuàng)新研制的成果，使“獵鷹9”運載火箭重復使用成為可能。我國新一代運載火箭正在進行研制和首飛，固體助推捆綁、芯級捆綁、高性能大推力發(fā)動機、箭上1553B總線、地面測發(fā)控一體化等先進技術不僅有利于運載火箭性能水平提升，還有利于運載火箭成本降低，應鼓勵創(chuàng)新發(fā)展。二是加強基礎工業(yè)技術創(chuàng)新。鋁鋰合金共底貯箱結構、碳纖維復合材料夾層結構、攪拌摩擦焊先進工藝等的使用，造就了高水平“獵鷹9”運載火箭。我國航天大量研制保障條件和基礎工業(yè)技術是通過長期持續(xù)的項目投入積累形成，未實現(xiàn)整個領域研制能力和工業(yè)技術水平的同步發(fā)展，需在材料、工藝和元器件等創(chuàng)新方面加強。

5.4 加強關鍵技術攻關和試驗驗證

SpaceX公司“獵鷹9”運載火箭成功實現(xiàn)一子級海上平臺垂直回收，離不開強大厚實的工業(yè)技術和專業(yè)技術支撐，離不開循序漸進的地面試驗和飛行試驗驗證。我國運載火箭發(fā)展也應在頂層設計指導下，注重和及早策劃開展關鍵技術攻關和試驗驗證，加大投入，重點在總體優(yōu)化設計、無毒無污染動力、低溫特殊結構、輕質防熱材料等方面取得技術突破，通過設計、研究、驗證的迭代反復，熟練掌握一批先進的進入空間領域基礎和專業(yè)技術，為運載火箭的性能提升和裝備更新?lián)Q代奠定堅實基礎，有效滿足我利用和控制空間要求。

5.5 鼓勵和探索民營企業(yè)進入航天

從SpaceX私營公司的成功來看，民營企業(yè)進入航天，將引入靈活自由的體制機制、全新的企業(yè)組織管理模式和商業(yè)化運作思維，對破除行業(yè)技術壁壘、推進航天技術水平整體進步有積極作用。從國內發(fā)展現(xiàn)狀來看，建議:一是健全扶持和規(guī)范民營企業(yè)發(fā)展的政策法規(guī);二是建立民營企業(yè)與政府、軍隊等高效的溝通機制;三是對民營企業(yè)產品開放航天市場;四是明確國家基礎設施對民營企業(yè)的配套和保障使用機制。積極鼓勵和支持民營企業(yè)開展航天產品配套，降低準入門檻，逐步探索和孕育航天系統(tǒng)一體化解決方案供應商。

6 結 束 語

通過本文對SpaceX公司和“獵鷹9”火箭的梳理和分析，希望:一是引起我國對重復使用運載火箭發(fā)展的重視并提供借鑒，系統(tǒng)規(guī)劃重復使用運載火箭技術發(fā)展路線，科學策劃技術攻關和試驗驗證，推動相關技術發(fā)展和應用；二是為我國航天發(fā)展提供借鑒，促進我國形成更加開放的航天市場。

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(編輯：李江濤)

Analysis and Enlightenment of Successful Retrieval of"Falcon 9" Rocket on Offshore Platform

WANG Fang， CHENG Hongwei， PENG Bo

(Beijing Institute of Tracking and Telecommunications Technology， Beijing 100094, China)

To comprehensively analyze the technical level and development potential of SpaceX’s "Falcon 9" rocket, this paper systemically summarizes the characteristics of SpaceX and the flight tests of "Falcon 9" rocket, discusses the successful experience of SpaceX with Experiential Summary Method and considers the advantages and disadvantages of vertical retrieval on offshore platform and the key technology for reuse. By model assumption and simulation computation, the study results show that, the loss rate of carrying capability of the "Falcon 9" is more than 30% and the launch cost may be reduced by 30%. And then, the paper brings out some key points which should be solved out in follow-up studies of "Falcon 9" development, China’s development strategy in low-cost carrier rocket field and the gap between China and the advanced countries in carrier rocket technology.

"Falcon 9" rocket; vertical takeoff and landing; reuse; low cost

2016-05-16

王 芳(1981—)，女，工程師，博士研究生，主要研究方向為空間運輸系統(tǒng)工程總體。wangfang_yfzx@163.com

V11

2095-3828(2016)06-0069-06

A DOI 10.3783/j.issn.2095-3828.2016.06.014