12月22日上午，太空探索技术公司的猎鹰九号火箭成功返回卡角着陆场并着陆成功。猎鹰九号火箭的重复使用，为人类降低进入太空的成本开辟了新的道路
复用的价值
火箭重复使用的价值是老生常谈的问题。无论是美国的宇宙神5、欧洲的阿里安5、俄国的安加拉A5还是我国计划明年发射的长征五号，都是一次性的运载火箭，它们发射载荷后就完成了使命，但也带来一个棘手的问题：发射成本实在太高了。火箭发射成本高，最主要的原因就在这个一次性上，火箭的箭体、发动机、设备尤其是导航制导控制设备，构成了成本的绝大多数份额。
美俄使用液氧煤油推进剂的液体火箭中，推进剂成本微乎其微。太空探索技术公司曾表示5000多万美元的发射报价中，燃料成本只有大约20万美元。即使是我国使用昂贵的偏二甲肼/四氧化二氮的老长征火箭也是如此。神舟十号发射前后，面对所谓一次发射燃料费用600亿人民币的搞笑谣言，运载火箭研究院的人员也曾指出CZ-2F火箭使用的偏二甲肼每吨8.2万元四氧化二氮每吨1.75万元，合计不过是约1728万元，而CZ-2F火箭的发射成本高达数亿元。
箭发射都要经过高温高压和高速的考验，它的重复使用是一个疯狂的主意，但既然燃料成本只是一个零头，火箭通过重复使用降低发射成本，就成了一个必然趋势。不是疯子工程师们非要钻牛角尖攻关火箭复用，而是这个技术在商业上实在有太大的价值，让我们心动到疯狂。猎鹰九号使用的Merlin 1D发动机号称重复使用30次，但定型时只进行了1800秒的试车，再考虑维护整备再次使用中未知问题的折扣，那么现有产品重复使用5次算是一个比较中庸的估计。曾报道支出猎鹰九号火箭第一级成本约为全箭成本的3/4，那么不考虑检修整备的情况下，第一级复用一次就可以将成本降低为现在62.5%，复用5次的话成本将降低为现在的40%。虽然成本降低为当前的40%远远比不上什么降低为现在的1/10、1/100的远景鼓吹，但这是一个当前条件下相当现实的可能，这个发射价格也将为太空探索技术公司带来无限光明的前景。
巨大的难度
可重复使用运载火箭的潜力极大，但为什么只有太空探索技术公司的猎鹰九号火箭尝试呢？其实严格地说，猎鹰九号尝试的是垂直起降（VTVL）方式，垂直发射水平降落早有航天飞机探路在前了。猎鹰九号初出茅庐，而航天飞机已经退役而且后续无人，可重复使用运载器的现状并不乐观，这主要是因为难度实在太大了。
以航天飞机主发动机（SSME）为例，为了满足航天飞机重复使用的设计要求，SSME真空推力213吨，可重复使用55次，比冲452秒，推重比达到了63（额定推力）/68.5（最大推力）。SSME的燃烧室压强高达20.7兆帕或者说207个大气压，或者说相当于水下约2000米深度的压强，燃烧室的工作温度约为3300度，而目前最优秀的航空发动机如F119的涡轮前温度不过是1977K/1700度。燃烧室顶端的喷注器每秒要向燃烧室喷入380.6千克的氧化剂和108.4千克混合了氢与水的预燃燃气以及12.6千克的液氢。为了将大量的推进剂压入燃烧室，它的液氢泵和液氧泵压强转速分别是34311转/分和22250转/分，还要加上预压泵的提前增压，从而实现空前的33兆帕和33.2兆帕压强。一部典型的6动2拖型CRH380A高铁列车的功率是9600千瓦，而SSME小小的涡轮泵功率却是这个功率的数倍。更重要的是，SSME曾经设想重复使用100次，提高可靠性要求后也达到了55次，现在航天飞机上换下来的经过多次飞行的SSME发动机，未来将直接装在SLS火箭上发挥余热。毫不夸张的说，为了实现航天飞机重复使用的高要求，航天飞机主发动机绝对是人类工程史上的里程碑。
猎鹰九号火箭的重复使用设计，第一级在6000千米/小时和74千米高度处分离，它从亚轨道返回要求要低得多，但对发动机和箭体的要求同样很高。Merlin 1D发动机推重比达到了150左右，是SSME的两倍还多。Merlin 1D也有高度节流能力，地面版节流到60%而真空版可以节流到39%，同时保持稳定工作状态，这对火箭发动机也是十分不易的。Merlin火箭发动机得燃烧室压强约为10兆帕也就是100个大气压，而煤油泵和液氧泵的压强高达十几兆帕，液氧煤油发动机还要面对燃烧积碳的问题，重复使用的难度又有所不同。液氧煤油发动机的地面比冲一般只有280秒左右，真空也只有300多秒，比SSME的地面366秒真空452秒相去甚远，为了实现复用就只能在箭体减重上下功夫。猎鹰九号第一级包括发动机在内的结构质量比超过15，或者说加注后390吨的重量中，只有21吨是箭体重量，这比鸡蛋壳占鸡蛋的质量还要小得多，而这个箭体却要承受将近6马赫下的控制、反推、再入，并在大气层内飞行数百千米并安全降落，还要在降落后检修确认可以再次甚至多次发射，以实现运载火箭第一级重复使用的目标，这同样是工程技术史上的壮举。
结语
目前猎鹰九号火箭第一级只是演示了着陆，这在技术上已经是一个巨大的突破，但火箭第一级多次发射证明复用的可靠性还有待时日。未来的重复使用能否取得商业上的成功甚至达到将发射成本降低为1/10乃至更低的梦想，还有待未来的尝试，但这条极具挑战和难度的道路，毕竟已经稳稳地走过了第一步.
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