商业航天的路线之争：固体火箭VS液体火箭

商业航天，正迎来前所未有的高度关注。

​2024年​，商业航天被首次写入政府工作报告，定位为“新增长引擎”。2025年，“十五五”规划建议中则提出打造新兴支柱产业，加快新能源、新材料、航空航天、低空经济等战略性新兴产业集群发展，将催生数个万亿元级甚至更大规模的市场。

公开数据显示，截至2025年当前，中国火箭发射次数已经超过60次。其中，商业航天公司成为发射活动的重要力量。蓝箭航天（朱雀二号）、星河动力（谷神星一号）、中科宇航（力箭一号）、东方空间（引力一号）等多家民营公司都成功实施了发射任务，为市场注入了活力。

而在众多商业航天公司中，则形成了两条不同的技术路线：固体火箭与液体火箭。

比如，东方空间目前以固体火箭为主，后续逐步进行液体火箭的开发与测试；中科宇航、蓝箭航天则从起始阶段就聚焦液体火箭的开发，蓝箭航天还是中国最早坚定选择并成功验证液氧甲烷技术路线的民营航天公司。

那么，固体火箭与液体火箭之间，存在着怎样具体的区别？在商业航天快速发展的背景下，固体火箭和液体火箭的技术路线选择，究竟孰优孰劣？

固体火箭：操作简捷、响应快速、维护成本低

固体火箭与液体火箭的本质区别在于，燃料推进剂形态的不同。

固体火箭的燃料是预先混合并固化在发动机燃烧室内的药柱，一旦点燃就会持续燃烧直到耗尽，中途无法关机或调节推力，其推力曲线主要通过药柱的几何形状来预先设计。

同时，固体火箭添加推进剂就像是在火箭里浇筑水泥一样，不像液体燃料会挥发，也没有腐蚀性，保存时间可长达数年之久，维护成本低。

因此，固体火箭的优势在于快速响应和长期备勤，特别适合发射应急通讯、遥感等小型卫星，以及在军事领域用于导弹发射。在出现突发通讯需求、自然灾害监测等紧急情况时，它们能快速将卫星送入轨道，这是多数需要临时加注燃料的液体火箭难以比拟的。

比如长征十一号固体运载火箭可以在24小时内完成发射准备，准备周期越短，意味着快速反应能力越强。

“可以说，市面上所有的商业航天公司，都是站在中国航天的肩膀上发展起来的。”一位行业人士对笔者表示，靠着中国航天此前积累的技术优势，创业公司再在工程设计上优化创新，才有了如今蓬勃发展的商业航天创业。

例如，通过并联捆绑等技术，东方空间旗下的引力一号固体火箭的运载能力，正在向中型载荷市场迈进，打破了过去只能发射小卫星的限制。

东方空间提供的数据显示，“引力一号”箭高30米，芯级和助推器直径同为2.65米，起飞重量405吨，起飞推力600吨，整流罩直径4.2米，近地轨道运载能力6.5吨、500公里太阳同步轨道运载能力4.2吨，可支持百公斤级卫星“一箭30星”发射。

10月11日，东方空间最新自主研制的引力一号（遥二）运载火箭由太原卫星发射中心在海阳附近海域发射升空，将吉林一号宽幅02B07星、数天宇星01和02试验星共3颗卫星送入预定轨道。

“接下来，我们的任务除了火箭飞行成功之外，也要常态化确保卫星入轨成功。”

东方空间总裁助理、引力一号总设计师兼总指挥徐国光称，引力一号（遥二）发射成功后，按目前计划，不久会发射引力一号（遥三）。等到遥三任务成功，引力一号事实上就进入了完全的常态化商业运营阶段。

而除了快速响应与应急发射，固体火箭对发射场地的依赖较小，可以实现陆地机动发射或海上发射​。

例如，航天科技旗下的捷龙三号和东方空间的引力一号，都具备海上发射能力，这能有效缓解固定发射场地的资源紧张问题，并为特定轨道倾角的发射任务提供便利。此外，其相对简单的结构也有利于控制成本，为商业航天提供了低成本进入太空的选项。

液体火箭：结构复杂、比冲高、可回收

相对于固体火箭，液体火箭的动力核心结构更为复杂，它主要由推力室、推进剂供应系统和发动机控制系统等构成。

其中，推进剂供应系统负责将贮箱中的燃料和氧化剂精确地输送到燃烧室；燃料和氧化剂通过喷注器进入燃烧室后，在那里雾化、混合并剧烈燃烧，将化学能转化为高温高压燃气的热能和动能。高温燃气随后通过拉瓦尔喷管​（一种先收缩后扩张的喷管）加速到超音速喷出，火箭由此获得巨大的反作用推力。

液体火箭最突出的优点是高比冲和高可控性。

比冲是衡量发动机效率的关键指标，液体火箭（尤其是采用液氧液氢的组合）的比冲通常远高于固体火箭，意味着消耗同样质量的推进剂能产生更大的总冲量，更适合将重型载荷送入高轨道或执行深空探测任务。

而通过阀门可以精确调节推进剂的流量，从而控制推力大小，甚至实现多次关机与再启动。这对于轨道调整、空间交会对接、载人飞船的精确入轨等复杂操作至关重要，也是固体火箭难以企及的能力。

不过，液体火箭优势的另一面是系统的复杂性。

发射前，液体通常需要较长的加注和测试准备时间，不及固体火箭响应迅速。部分低温推进剂（如液氢、液氧）​贮存困难，易蒸发损失。系统复杂的阀门、管道和涡轮泵也提高了制造和维护的复杂度与成本。

在液体火箭厂商中，SpaceX目前是处于绝对领先的那一家，也是唯一一家实现火箭可回收技术的航天公司。

在火箭回收这一过程中，火箭返回过程中质量、速度不断变化，需发动机推力大幅、连续可调。在火箭倾斜、大幅机动时，要确保涡轮泵能持续稳定地吸入推进剂，避免出现气蚀​（空泡）导致推力不稳定或发动机熄火。

再入大气层阶段，发动机舱则面临超高温气流冲击，需要有效热管理​（如采用PICA-X防热材料）。发动机在短时间内多次点火，面临巨大的热疲劳挑战。

而SpaceX旗下猎鹰9号使用的梅林发动机和星舰使用的猛禽发动机，具备多次点火和深度节流（大幅调节推力）的能力。在返回着陆过程中，发动机会多次启动，先进行高速进入大气层前的“再入点火”以减速，最后进行“着陆点火”，通过精确控制推力，使火箭以近乎零的速度轻柔触地。

靠着火箭可回收技术以及内部自主设计、制造大部分关键部件（如梅林发动机），SpaceX将发射成本降低了约30%。摩根斯坦利的报告显示，SpaceX发射成本比竞争对手低5-10倍。

不过，面对SpaceX的代际领先，中国的商业航天公司也在加速追赶。

专注于新一代液体火箭发动机及中大型液体运载火箭研制的天兵科技，已构建起覆盖从火箭自研、规模制造到专属发射工位的全产业链布局，具备年产30发天龙三号大运力液体火箭及500台天火系列发动机的制造能力。

2025年9月15日，天兵科技在山东海阳东方航天港成功完成天龙三号大型液体运载火箭一级动力系统全系统海上试车，创下国内商业航天液体火箭发动机推力新纪录。

作为我国商业航天首款近地轨道运力有望突破20吨的大型液体火箭，天龙三号性能对标SpaceX猎鹰9号，箭体长72米，起飞重量约600吨，近地轨道运力可达22吨，可实现一箭36星组网发射。

此外，蓝箭航天、星河动力、中科宇航、箭元科技等公司，也在持续发力液体火箭的研制与可回收技术。比如，箭元科技5月成功完成国内首次液氧甲烷火箭海上软着陆回收试验，并实现了发动机的复用热试车；蓝箭航天朱雀三号遥一运载火箭在发射工位顺利完成了首飞任务的第一阶段工作——加注合练及静态点火试验，后续将为正式入轨发射及一子级回收做准备。

“沿途下蛋”的航天商业化，加速组网的星座计划

事实上，不管是固体火箭发射更便捷，还是液体火箭的可回收计划，中国商业航天公司目前瞄准的都是同一目标——承接中国卫星互联网建设（如“千帆星座”等低轨星座计划）预计将带来超过3万颗卫星的发射需求。

低轨卫星是指在距离地球表面约300千米到2000千米之间轨道上运行的卫星。这些卫星因为较低的轨道高度，具有传输时延小、链路损耗低等特点，非常适合发展卫星互联网业务。

粗略测算，在同层与跨层星间最小安全距离均为50千米的情况下，最多只有35个轨道壳层，总计可容纳17.5万颗卫星。按照其他一些考虑到频谱分配的算法，则最多只能容纳6万颗卫星。

按照国际电信联盟（ITU）“先占永得”的规则，中国已申报了5.13万颗卫星，其中数量超过万颗的星座计划有三个。

比如，由上海垣信卫星主导的千帆星座，计划到2030年部署超1.5万颗低轨卫星，轨道高度500-1145公里，提供全球宽带服务。2024年8月，千帆星座完成首批18颗卫星发射（一箭18星），计划2025年底完成648颗组网，2027年实现全球覆盖。

可以说，中国当前的卫星发射任务可以说是时间紧、任务重，不过这也给了正在快速发展的商业航天公司更多的商业化机会。

面对当前蓬勃发展的低轨通信星座等需要“一箭多星”或高频次发射的任务，固体火箭提供了高性价比和高效率的解决方案，是中小型卫星、追求效率的星座组网发射的最优选择之一。

“从行业发展规律而言，任何一款新型号火箭，客户会普遍产生前两发风险系数较高的认知担忧，因此并不会托付整体组网任务。”

东方空间联合创始人、副总裁彭昊旻曾对笔者表示，虽然今明两年会是新型火箭首飞的大年，但是新型号液体火箭还需要通过2-3次的飞行验证，才能获得真正订单，那么液体火箭大规模商业化时间点窗口预计不会早于2027年。

而作为固体运载火箭，完成飞行验证后的引力一号，在2026年将有望获取一定的市场空间。服务价格方面，当前业内1.5-2吨左右的成熟运力服务，价位在5-6万元/公斤，引力一号则能提供3万元/公斤的服务价格。

“商业运载火箭公司的营利逻辑很简单，主要是向载荷的所有人（现阶段主要是卫星研制单位）收取运输费用，按载荷重量收费。我们就像航天界的‘货拉拉’，作为飞行器将载荷从地面输送到几百公里外的指定轨道。”

彭昊旻表示，地面上的货拉拉模式有拼车和包车模式，商业航天也是一样。货物少可以选择“拼车”模式，但相较于“包车”模式，“拼车”价格会更贵。此外，东方空间目前也在同步研发“引力二号”中大型可回收液体运载火箭，预计引力二号能够让客户获得2万元/公斤的运力服务。

显然，对于起步阶段的商业航天公司而言，“沿途下蛋”是最合适的商业化路径——通过验证更快的固体火箭提前拿到订单，有了正向现金流之后，再聚焦可回收液体运载火箭的研发。

总的来说，固体火箭与液体火箭在商业航天领域各有所长，它们之间的“路线之争”反映了行业在追求可靠性、灵活性、低成本和高运力等多重目标间的权衡。

对于中国商业航天而言，多条技术路线并行探索是产业活力的体现。最终的成功，不仅依赖于技术本身的突破，更取决于企业能否精准定位市场需求，构建可持续的商业模式。

可回收液体火箭虽被视为通向大规模太空经济的“钥匙”，但固体火箭在特定市场的价值依然稳固。未来的商业航天格局，更可能是多种动力方案根据任务需求共存互补的局面。（文 | 科技潜线 作者 | 饶翔宇 编辑 | 钟毅）

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