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【文/觀察者網專欄作者 查攸吟】

早在上世紀80年代末，蘇聯(lián)就曾設想過多重可復用的火箭系統(tǒng)。其中最令人印象深刻的，是以“能源”號超級火箭為母型研制的ГК-175可回收式重型運載火箭。其最大的特征，在于配備了可獨立飛行滑翔降落的助推器組件。在火箭發(fā)射以后，全部助推器將在空中展開機翼，以滑翔的方式著陸返廠。

ГК-175可回收式重型運載火箭暢想。其主體部分接近一架無人航天飛機，而助推器則各自獨立具備機翼構造

上述手段科幻且炫酷，但存在著相當大的技術風險。而相對簡單的，則是自上級70年代末起就開始構想的可部分回收火箭系統(tǒng)。在上述構想中，火箭只有發(fā)動機部分是需可回收的。在完成任務后，火箭的發(fā)動機部分從箭體上分離、氣動減速，并在下降到一定高度后展開降落傘。這時，將會有一架安裝了天鉤回收系統(tǒng)的飛機從其上方略過，鉤住降落傘將其收回。整個回收過程很類似飛船返回艙【注釋：在SpaceX咄咄逼人的攻勢下，ULA考慮采用這個方案，實現下一代運載火箭的部分回收復用】。

那么SpaceX的回收將采用哪一種方式呢？都不考慮。

類似于ГК-175滑翔回收方式，存在系統(tǒng)復雜且的風險。而天鉤模式雖然較為可靠，但也需要一套獨立的分離、開傘系統(tǒng)。且部分回收復用的方案，根本不可能兌現埃龍·馬斯克的“發(fā)射成本降低90%”的豪言壯語。

故而馬斯克和他的團隊要獨辟蹊徑：既然火箭可以站著起飛，那么就要站著回到地上。在獵鷹9號火箭的一子級完成任務后，它將進入動力減速/回收彈道，打開一子級上部的柵格氣動控制翼面，調整姿態(tài)、尾部向前，斷續(xù)啟動一臺或者多臺發(fā)動機減速?；蛘{頭返航、返回發(fā)射場，或沿濺落彈道的方向、飛向預設的回收場地（從卡納維拉爾角發(fā)射場起飛的時候，回收場地是海上的大型駁船）。在抵達著陸區(qū)后，發(fā)動機再次啟動、把一子級的降到很低的速度，打開著陸支架、對準著陸靶標，緩慢著陸。

SpaceX回收過程示意圖

這是一個炫酷無比的項目，而一切都將從一枚名為“蚱蜢”的火箭試驗器開始。

蚱蜢“火箭”矗立于測試場內

蚱蜢項目始于2011年末。其大致模擬獵鷹9型運載火箭第一級的尺寸、整合以梅林1C引擎，并安裝有一套固定式的輕合金支撐腳組建。自2012年9月21日起，至2013年10月7日，蚱蜢共進行了8次發(fā)射試驗。滯空時間從3秒逐漸增加至79秒，飛行高度從1.8米延伸至744米。該項目旨在研究不同環(huán)境和氣流下，火箭的垂直姿態(tài)控制。

在蚱蜢項目取得第一階段成功以后，項目即進入到F9R Dev1飛行測試階段。

所謂的“F9R Dev1”，即Falcon 9 Reusable Development Vehicle（獵鷹9號運載火箭可復用發(fā)展飛行器）之意?；旧夏７聉1.1版獵鷹9號的第一級，采用相同的箭體和燃料與新一代梅林1D引擎，安裝了可收放式的著陸支撐架，并在箭體頂部安裝4片可控氣動格柵用于姿態(tài)調整。

較之蚱蜢，更為接近獵鷹9號第一級實體的F9R Dev1。除安裝引擎數量外，其大致和實體別無二致

從2014年4月17日到8月22日，F9R Dev1共進行了5次飛行試驗。飛行高度最大達到1000米。試驗型全面測試了可收放式支撐腿的動作機構，并對減速下降階段用來進行姿態(tài)控制的氣動格柵的控制效率進行了評估。不過，在第五次試驗時，F9R Dev1意外爆炸損毀。

SpaceX原本計劃制造F9R Dev2進一步進行測試評估。不過該項目最后被放棄。而整個測試飛行階段，也就到此為止。下面是將這個回收系統(tǒng)安裝上獵鷹9號火箭，計劃利用每次發(fā)射任務來進行實箭測試。