航天器的发射与回收技术是航天工程中一对相辅相成的核心环节，它们共同决定了进入和往返太空的效率与成本。 🚀 航天器的发射技术 航天器的发射是一个复杂的系统工程，其基础原理是牛顿第三定律，即通过向后高速喷射气体产生巨大的反作用力，将火箭推向太空。为了克服地球引力达到第一宇宙速度（7.9公里/秒），现代火箭普遍采用多级设计，通过逐级分离抛弃耗尽燃料的箭体，以减轻重量、提高速度。 从不同维度来看，发射技术包含多种方式： * 按机动能力：可分为固定发射（如依托发射塔架或发射井）和机动发射（如车载、海射、空射等）。固定发射定位精度高，保障体系完善；机动发射则具有更高的隐蔽性和生存能力。 * 按动力来源：可分为依靠自身发动机的自动力发射（热发射）和借助外部弹射装置的外动力发射（冷发射）。 * 按发射姿态：通常为垂直发射或倾斜发射，而像空天飞机这样的飞行器则追求水平起飞，像飞机一样从跑道升空。 ♻️ 航天器的回收技术 回收技术旨在让航天器完成任务后能安全返回地面，是实现航天器重复使用、大幅降低太空活动成本的关键。目前主流的技术路线主要有以下几种： 1. 垂直起飞-垂直着陆 (VTVL) 这是目前最主流、最成熟的方式。火箭垂直起飞，一级火箭分离后，通过反推发动机多次点火减速、栅格舵控制姿态，最终垂直降落在陆地或海上平台。代表案例包括美国SpaceX的“猎鹰9号”火箭，以及中国的蓝箭航天“朱雀三号”等。 2. 垂直起飞-水平着陆 (VTHL) 运载火箭垂直发射，但将航天器设计成有翼的升力体。返回时，它像飞机一样在大气层中滑翔，并在跑道上水平着陆。这种方式再入可控性好，适合执行轨道器任务。代表案例有美国的航天飞机、X-37B，以及中国的可重复使用试验航天器。 3. 水平起飞-水平着陆 (HTHL) 这是空天飞机的理想路线。飞行器像飞机一样在跑道水平起飞，先利用吸气式发动机（如涡喷、冲压发动机），到高空后再切换为火箭发动机进入轨道，返回时水平着陆。这种方式极具挑战性，目前多处于试验阶段，代表项目有英国的“云霄塔”及中国在研的组合动力空天器。 4. 其他回收方式 * 网系回收：中国首创的一种新型回收模式。在海上平台上设置一个巨大的“网”，用于捕获垂直降落的火箭。这种方式对火箭的着陆精度要求相对较低，且无需安装笨重的着陆腿，有助于进一步降低发射成本。中国首艘火箭网系回收海上平台“领航者”已交付使用。 * 降落伞回收：一种经典方式，常用于返回舱、火箭整流罩等的回收，通过多级降落伞减速，在陆地或海上实现软着陆。 核心技术挑战 无论采用哪种回收路径，都面临着极高的技术门槛，主要包括： * 再入防热技术：航天器以极高速度冲入大气层时，会与空气剧烈摩擦产生数千摄氏度的高温，必须依靠先进的热防护材料（如陶瓷基复合材料）和结构来保护内部设备。 * 精确制导与控制技术：需要在全程，特别是在通信中断的“黑障”区，实现极高精度的轨迹预测和姿态控制，确保安全着陆。 * 发动机技术：对于可回收火箭，其发动机必须具备多次启动和大范围推力调节的能力，以控制下降和着陆的速度。 航天器的发射和回收技术有哪些?
