图3:K-1全复用火箭(图源:Rocketplane Kistler)

图4:Roton单级入轨火箭(图源:RotaryRocket)

中国最早探索的可复用火箭也是这个方式的。上世纪90年代末,中国采用伞降加气囊的两级可复用火箭方案就已经出现在论文上。SpaceX猎鹰九号对中国是压力,也是加速研制的动力。长征八号回收型、长征六号X、民营公司的智神星一号、双曲线二号和三号目前都在紧锣密鼓地研制。甚至,在长征九号2022最新版上也看到了星舰的影子。相信用不了几年,我们将会追上猎鹰九号的水平。

图5:长征八号回收型(图源:航天科技)

图6:双曲线二号和三号(图源:星际荣耀)

垂直起降方案的优点在于能充分利用现有成熟的火箭技术。由于垂直受力为主,结构和气动都能做到最简最优。但它无法利用大气升力,需要携带大量氧化剂,运载效率低下的问题无法根本解决。燃烧大量化石燃料导致的环保问题是另一个重大缺陷。即使星舰获得成功,甚至未来实现单级入轨,这些问题依然存在。

垂直起飞、水平降落方式(航天飞机)

人类最早的可复用航天器,即美国航天飞机和前苏联暴风雪航天飞机便采用这一方式。但航天飞机的失败是一味追求先进性、忽视经济性的设计思路而非起降方式本身导致的,比如安全要求极高也极昂贵的载人设计、极为复杂并需要拆解进行维护的分级燃烧氢氧主发动机、由数万片极为脆弱的防热瓦构成的防热系统、隐患多多的轨道器偏置设计,昂贵的固体助推器等等。上世纪90年代,NASA的X-33单级入轨航天飞机是再一次的尝试。虽然解决了航天飞机的诸多缺陷,但NASA偏好新技术的激进策略再次导致了它的失败。