商业大箭天龙三号完成最重要地面试验，巨型星座组网将迎强兵猛将

北京时间2025年9月15日，在山东海阳东方航天港HOS-1半固定式海上试车试验平台上，“天龙三号”运载火箭成功实施了一级动力系统试车（静态点火）。本次全系统试车验证了一级各系统的方案正确性和工作协调性。本次试车高度模拟火箭实际飞行状态，发动机起动时序准确、工作平稳、关机正常，全系统综合演练获取的各项参数满足火箭首飞的性能要求。

运载火箭动力系统试车是研制过程中系统最多、状态最复杂、难度最大的地面试验，也是火箭首飞前最重要的前置试验。一级动力系统试车的成功实施，标志着“天龙三号”运载火箭全面进入首飞任务的最后冲刺。

有望成为中国首型实现入轨的运力20吨级商业火箭

在此之前，中国航天“国家队”已先后服役了“长征八号”、“长征六号甲”、“长征十二号”、“长征八号甲”等多款中型商业运载火箭，但是近地轨道（LEO）最大运力停留在12吨。同期，中国民营商业航天企业服役了“天龙二号”、“朱雀二号”、“引力一号”等多款中型运载火箭，近地轨道最大运力仅有6.5吨。在中国巨型卫星星座开启大规模组网建设的当下，面对数万颗卫星的发射需求，一众运力中等的中型火箭只够解决组网发射的初步需求，市场在呼唤具备“大运力”特点的大型运载火箭。

“天龙三号”为北京天兵科技有限公司自主研制的大型低温液体运载火箭，采用两级串联构型。该箭一二级直径3.8米，可选配直径4.2米和直径5.2米整流罩，整箭高度72米（配备直径4.2米标准整流罩状态），起飞质量约600吨，起飞推力840吨，推重比达到约1.4，该箭近地轨道（LEO）运力17~22吨，500千米太阳同步轨道（SSO）运力10~17吨。

预计在年底之前，在酒泉卫星发射中心东风商业航天创新试验区天兵科技自建液体火箭发射工位，“天龙三号”运载火箭将实施入轨首飞。一但成功，“天龙三号”有望成为中国首型实现入轨飞行的运力20吨级商业火箭。而基于其所拥有的近地20吨级运力，在面向单星240千克的“千帆”星座一代卫星组网发射时，单次任务将能够实现1箭36星发射。

全面满足“大运力、高频次、低成本”航天发射需求

此前，中国星网星座（中国卫星互联网星座）低轨卫星批量组网发射任务中，中国已经出动了国内现役近地轨道运力最强的“长征五号B”运载火箭。该箭近地轨道运力达到25吨，虽然具备“大运力”的特点，但却难以提供较高频率、较低成本发射服务，对于巨型星座而言只适合一解燃眉之急，主力大箭需要另寻他箭，比如以“天龙三号”、“朱雀三号”为代表的商业运载火箭。

“天龙三号”是天兵科技参考“猎鹰九号”研制的大型可重复使用低温液体运载火箭，设计思路、构型方式均具有较高的相似性，采用两级串联的单芯级构型，一级九发并联实现动力冗余，一级可实现多次回收复用。

“天火-12”（TH-12）液氧煤油发动机示意图

回收复用可支持“高频次”发射。“天龙三号”一级配备9台“天火-12”（TH-12）液氧煤油发动机，该发动机采用燃气发生器循环、泵后摇摆，单台海平面推力93吨，海平面比冲285秒，推质比163，可实现50%~110%深度变推力调节，单次飞行可启动4次。“天火-12”深度变推力、多次启动能力均是火箭实现回收的必备性能。与此同时，“天龙三号”一级配备栅格舵和着陆腿，可支持实现精准的垂直着陆回收。

根据设计目标，一级在回收返厂后，经过相对简单的维护工作即可投入下一次发射，相较于一次性火箭，在火箭产能相同的情况下可复用火箭可支持实现更高频次发射。“天龙三号”目标实现超过30次/每年的发射频率。为保障高频次发射，天兵科技已在酒泉卫星发射中心建设了国内首个民营液氧煤油火箭专用发射工位，并启动了第二个专用发射工位的规划建设工作。

回收复用实现“低成本”发射。对于采用两级串联构型的单芯级运载火箭而言，火箭一级成本占到火箭建造成本的大部分，多次回收复用能实现单次发射成本的极致降低，最终以较低的单发价格实现巨型星座组网所需的大规模批量组网发射。

随着航天技术的进步和太空资源的开发，航天发射需求正在呈现几何级数增长，这在当前主要体现在低轨卫星星座的规划和建设上。由于地球轨道资源的有限性和独占性，以及“先到先得”、“限期发射”的国际分配原则，在建设卫星星座特别是巨型低轨卫星星座时，面对超大规模发射需求，需要连续使用运力较强的火箭实现高频次发射，并以可控适度的成本完成建设，这就使得具备“大运力、高频次、低成本”特点的大型运载火箭成为火箭研发单位主要发展目标之一，而“天龙三号”则全面满足这些特点。

打造一款高可靠性的商业火箭

2024年6月30日，天兵科技在河南巩义综合试验中心实施了“天龙三号”运载火箭一级九机并联静态点火，过程中，发动机推力达到820吨，因箭体与试验台连接处结构失效，一级脱离试车台意外升空，随后箭上计算机主动关机，火箭跌落在附近山中后解体，试验失利。经过复盘，火箭尾部结构设计薄弱是630试验失利的直接原因，这体现了该箭设计可靠性的不足，而可靠性对应的是火箭发射的成功率，是火箭连续稳定实施发射任务的前提和基础。

面对试验失利，天兵科技实施了127 项可靠性改进和增长措施，包括采用新材料将连接结构安全系数提高至行业标准的1.5倍、增设冗余约束装置、增加八种地面安全关机方式、联合第三方机构对63项关键技术进行复核复算等，推动“天龙三号”运载火箭在“归零”中快速迭代，目标成为一款高性价比、高可靠性的商业运载火箭。

运载火箭发射是一项高难度、高风险的生产活动，使得运载火箭不像地面一般生产活动所使用的运载工具可以边用边改，然后经过一个较长的过程达到高可靠性的目标，而设计可靠性不足的运载火箭很可能将会事故频发，无法连续稳定实施发射任务，导致市场信心不足，难以获得足够的发射订单，最终使得对应火箭型号乃至研发企业难以为继。目前，在多家商业火箭公司出现火箭发射任务失利之后，火箭的可靠性被摆在了更加突出的位置，高可靠性已经成为商业火箭的必备条件。

关键技术实现应用创新

“天龙三号”的研发并非简单的借鉴国外对标型号，而是在关键技术上实现了应用创新。在动力系统方面，“天龙三号”大规模应用3D打印技术，“天火-12”发动机约90%的零组件实现一体化打印，大幅缩短了研制周期。在推进剂方面，燃烧剂采用煤基航天煤油，有效降低了燃料成本，结合硫分离技术大幅改善发动机结焦问题，提升了火箭复用潜力。在关键子系统方面，采用了天兵科技自主研制的三冗余计算机，通过采用工业级元器件，在保证高可靠性的前提下，大幅降低了系统成本。

在世界航天发展新阶段，对于商业火箭公司而言，小型乃至中型偏小火箭仅仅是入门级产品，中型偏大与大型可复用火箭特别是大型可复用火箭才是主推产品，且需要轨道能力覆盖全面。“天龙三号”二级具备二次启动能力，使其能够执行地球低中高轨道发射任务，在低轨任务中，可以执行异轨多星发射任务，在中轨和高轨任务中可以将航天器送入转移轨道，而在加装上面级的情况下，可以将中轨和高轨卫星直送入轨。

总体而言，“天龙三号”将是一款能力全面、能较大程度满足市场需求的火箭产品，其必将成为中国巨型星座组网的强兵猛将！

作者：木兰星舟