兴业证券报告指出火箭可回收技术是商业航天降本的核心突破方向。SpaceX猎鹰9号已实现87%回收成功率、最短周转51天、最多复用10次。国内可回收火箭技术验证加速，2024年1月蓝箭航天朱雀三号、快舟火箭先后完成垂直起降试验，深蓝航天、星河动力、星际荣耀等民营航天企业密集推进验证工作。中国可回收火箭正从技术验证迈向工程应用。
SpaceX的回收之路——从伞降失败到垂直复用的十年历程
SpaceX公司的火箭回收经历了伞降回收和垂直起降两大阶段。最初公司选择伞降方式，但因液体火箭贮箱落海时遭受巨大冲击不可控，发动机受海水浸泡侵蚀导致价值损失，猎鹰-1和猎鹰-9前两次发射任务均以失败告终。2010年底，猎鹰-9火箭第二次发射时，一子级在返回过程中再次因承受不住力/热载荷而损毁。
2011年9月，马斯克正式披露猎鹰-9火箭垂直起降返回着陆方案，开启了火箭回收的新时代。SpaceX的垂直起降技术研究大致可分为技术验证、型号迭代升级和稳定应用三个阶段：
技术验证阶段（2010-2015），采用验证机飞行试验+发射任务验证相结合的方式，通过8次发射任务和4次受控返回试验验证垂直起降技术，持续改进优化。2015年12月，在陆地上首次成功回收火箭一子级。
型号迭代升级阶段（2016-2018），由于海上回收无需大范围横向机动、可节省推进剂实现成本最优，公司转向海上回收，2016年4月成功利用海上平台回收一子级。经过5年迭代形成猎鹰-9-B5最终构型，在很少维护下可重复使用10次。
稳定应用阶段（2018至今），截至2020年8月，猎鹰-9共执行90次发射任务，海上回收48次成功41次，陆地回收12次成功11次，回收成功率87%，最短周转周期51天。
猎鹰9号型号迭代升级历程| 型号 | 首飞时间 | 发射次数 | 主要改进 |
|---|
| 猎鹰9 v1.1 | 2013.09 | 15 | 推力提升60%，箭体加长至68m，运力提升60% |
| 猎鹰9 FT | 2015.12 | 24 | 箭体加长至70m，过冷推进剂，钛合金栅格舵 |
| 猎鹰9 B4 | 2017.08 | 12 | 过渡型号，主要提升推力 |
| 猎鹰9 B5 | 2018.05 | 34+ | 最终型号，铬镍铁合金热防护，可复用10次 |
国内可回收火箭技术进展——密集验证阶段，多个里程碑突破
中国在火箭垂直回收领域取得重要进展。2020年12月，长征八号运载火箭首飞成功，研制团队围绕火箭一级回收开展技术尝试，以垂直起飞和垂直降落为目标，对着陆缓冲、低空低速返回段制导、自主控制等回收技术进行试验。
2021年7-10月，深蓝航天“星云-M”1号试验箭完成百米级垂直回收试验，是国内民营航天在火箭垂直回收领域的重要里程碑。
2023年，可回收火箭验证进入加速期：1-3月中科宇航在山东海阳持续进行垂直回收演示验证飞行试验，相继开展陆上发射回收和海上回收；7月星河动力完成“智神星一号”火箭垂直回收控制技术前期试验；11月星际荣耀进行“双曲线二号”液体火箭垂直起降飞行试验，获取液氧甲烷火箭重复使用关键技术核心试验数据。
2024年1月，可回收火箭验证迎来密集突破：1月20日蓝箭航天朱雀三号可复用火箭首次垂直起降飞行试验；1月26日快舟火箭可重复使用技术试验箭顺利完成垂直起降试验。
追赶空间——技术差距与突破路径
对比SpaceX，国内可回收火箭技术仍处于追赶阶段。SpaceX从2010年启动垂直起降研制到2015年首次成功回收，用时约5年。国内民营航天企业2019年起步验证，目前处于百米级到公里级垂直回收试验阶段，距离入轨级回收仍有差距。
追赶路径清晰：第一，验证飞行高度从百米级扩展到公里级再扩展到亚轨道级；第二，从垂直起降单项验证向完整的发射-回收-复用全流程验证演进；第三，从技术验证向工程应用转化。按照当前验证节奏，预计未来3-5年内国内有望实现入轨级火箭的垂直回收。
液氧甲烷发动机将成为国内可回收火箭的主流动力方案。蓝箭航天朱雀二号已实现全球首款液氧甲烷火箭入轨，星际荣耀双曲线二号已完成液氧甲烷火箭垂直起降试验。液氧甲烷在可重复使用中的综合优势，使其成为国内可回收火箭动力系统的长期选择。
产业意义——可回收火箭是中国商业航天弯道超车的关键
可回收火箭技术是中国商业航天实现弯道超车的关键。全球商业发射市场快速增长，2023年发射223次（较2019年增119%），低成本发射能力是抢占市场份额的核心竞争力。猎鹰9号通过回收复用实现单位成本下降63%，确立了SpaceX在全球商业发射市场的绝对领先地位。
中国商业航天若不能突破可回收火箭技术，将长期处于成本劣势。国内火箭发射成本目前仍显著高于猎鹰9号，在大规模星座组网时代，成本劣势将制约中国商业航天的国际竞争力。
政策和资本双重驱动下，国内可回收火箭技术验证正加速推进。星河动力、蓝箭航天、星际荣耀、深蓝航天、中科宇航等民营航天企业均在可回收火箭领域积极布局，技术验证成果密集涌现。随着垂直起降技术的逐步成熟和工程化落地，中国商业航天有望迎来降本增效的拐点，缩小与SpaceX的差距。
