二十年长跑——长九的前世今生

或许不少人还记得，大约五六年前，我国研发的 YF-130 发动机屡屡登上热搜，笔者当时看这个单泵双喷的推进器构型还是蛮激动的；后来笔者得知，这个系列的发动机是为长征九号研发的。

长九是笔者青年时期的白月光。今天我们看到的长九构型已经与最初的版本大不相同。至于长九最早的故事，那要从 2010 年说起。

最初的长九， 2011版设计

2010年，国家全面启动了下一代重型火箭论证工作，最初这个工作的路线高度基于2006年立项的长征五号，而使用长五技术的产物就是长征十号；另一条路线是研发新的发动机，定位对标RD-170/180系列，一开始就下了单泵600吨推力的指标，就是后来的YF-130和YF-135。毫不令人意外的是，两个方案的芯二级或者上面级或多或少地使用了刚刚接近实用化的液氧液氢发动机，这点在长五系列上就已经得到验证。

很快，在 2011年，互联网上流传出了最初的长征九号构型：三级半构型，四个助推器，LEO运载力在130吨级。其中，助推器有液发和固推两种方案；同时，还可以配备两个或者不装助推器，来匹配不同的运力。这时的助推器直径还是3.35米级，芯级直径9米。当然，这个论文版长九装备的是650吨级液氧煤油发动机和200吨级液氧液氢发动机，这个指标在今天也是没有很好达成的。事实上，单个燃烧室的煤油机推力极限也就250吨上下，所以YF-130的接近500吨才是真正的合理。

年底，一个更加合理的设计被披露：助推器直径增加到 5米，芯一级9.5米，芯二级开始缩减到7.5 米。不过，以今天的眼光来看，这个7.5米的箭体直径还是太富余了些，很难想象当时的载人登月任务是怎么个样貌，或者说长九压根不是为登月而准备？不管怎样，这一型长九在后面的六七年内成为了大多数人心目中的典型样貌，此后披露的构型大多是围绕这个设计进行小幅度修改。值得一提的是，采用氢氧发动机的芯一级被彻底踢出了比赛，至今没有复活。

2011版方案）

此后，长九的研发进度基本体现在 YF-130上，这款双室双喷的大推力发动机很快证明了煤油机的极限，同时也创造了我国航天史上的推力纪录。YF-130 的整机热试车在2022年成功，同样为了长九而研发的氢氧机YF-90也在2024年进行了整机热试车；相较而言，YF-90更好地达成了当年的指标要求。不过在此之前，长九又进行了一次大改。这一次的设计改动似乎是为了对标重型猎鹰，主要改动是将助推器加粗到与芯一级相同直径，后续很快产生了只有两台助推器的方案，这时候长征九号已经很像中国版的重型猎鹰了——当然，运力上夸张得多。

于是，大约在 2019年，长九的原始设计被踢出了比赛，同样被踢出比赛的还有YF-130——在2022年的多个场合下，长九的一级被换成甲烷机YF-215，另外一些场合下透露出来的设计仍是YF-130；可以看出，一院认识到了甲烷机在复用上的成本优势，但是又担心技术不成熟，或者无法满足推力指标。2024年，基于YF-130深度改进而来的YF-135完成整机热试车，进一步断绝了YF-130装机的可能。在这场重型火箭的论证长跑里，笔者曾经的白月光被第一个kick out了。

从 2022年初开始，长九的设计开始飞快地迭代，煤油机和助推器被相继淘汰，最后留下了光杆构型；一院开始考虑复用一级甚至二级，上面级也出现了类似星舰的一体化气动设计，至此长九对标的是谁已经不言自明；长九的箭体直径也膨胀到10米和10.6米，取消了二级的直径缩小，全箭形态越来越向星舰靠拢，但是设计思路、定位和技术又大不相同。几乎是一夜之间，那个还有长五气象的老长九迅速进化成了一个很难说是更像N1还是猎鹰pluspromax的，有着非常疯狂的指标的超重型火箭。

最后我们得知的是 2025年9月的设计：一级26台YF-215，二级5台YF-215，三级一台YF-91，起飞推力高达5810吨。根据官方说法：在一级复用的情况下，LEO不小于150吨，LTO不小于50吨。

就在前几天，长九终于完成了论证，正是立项了。长九大概率会在 2030年左右首飞。笔者记得最早2011版的长九，也是说2030首飞；在经历大改之后还能给出如此自信的保证，一是基于重要子系统都已经成熟，二是因为航天研发能力的提升。不管怎样，咱们2030见！

一些闲聊：

说实话，笔者很好奇长九的定位。

首先，那个 LEO150、LTO50的指标一看就是保守说法，如果长九真的能被送上发射台，届时我们一定会发现这玩意的运力不止这么点。原因无他，5810吨的起飞推力已经不是十几年前传统构型的重型火箭能碰瓷的了，即使需要二级复用，也不会造成如此大的出入。当年设想的是LEO130,LTO45，现在看来属于是超量完成任务了。至于长九到底能运多少，笔者不敢猜。

其次，长九完全可以视作中国版的能源号，其定位就是一个运力断崖式高出其他运载火箭，并且主要任务是发射大质量、大尺寸的无人载荷的重型火箭。其实不管是 150吨LEO还是200吨LEO，载荷的质量反而不吓人，当时考虑到10米及以上的整流罩直径，笔者现在想不明白这个载荷是得多大，这样尺寸的重要载荷又会被应用于什么任务，笔者感觉一头雾水，甚至有点害怕。

一些合理的猜测认为，长九可以整体发射大型空间站或者月球基地的一整个舱段，或者载人登火飞船。尽管载人登火任务已经明确为在轨组装飞行体，但是保不齐一院要整个大活呢，比如客货一体，核热推进，起飞质量 500吨的轨道器-登陆器组合体……

但是最让笔者担心的是那个完全对标星舰的一体化上面级，很难想象什么任务中会需要这个玩意（毕竟星舰自身也在上面级的着陆功能上遇到了不小麻烦），这就让人担心长九是个为了和星舰对标解决有无问题，保持技术跟进的 “虚拟型号”；从个人情感上看，笔者是不希望温暖的白月光变成冰冷的PPT的。

不过，我国的航天技术水平完全支持实现这款疯狂的火箭，星舰和长九哪个先完成科罗廖夫的遗愿，还未可知，拭目以待吧。

全文完