商业火箭，进入“大运力时代”

3月30日19时00分，中科宇航力箭二号遥一运载火箭，在东风商业航天创新试验区成功发射，将新征程01卫星、新征程02卫星和天视卫星01星精准送入预定轨道，发射任务取得成功。

作为中国首款“通用助推器核心”构型的运载火箭，力箭二号以大运力、低成本、高频次为研制目标，也是中科宇航旗下的首款液体火箭。

“目前力箭二号运载火箭不回收状态下的单次发射成本，与SpaceX猎鹰九号运载火箭回收状态下的单次发射成本，基本相当。力箭二号后续实现回收后，成本还有望下降至SpaceX的一半。”力箭二号总指挥杨浩亮表示，下一步，中科宇航将通过力鸿系列飞行器先行验证回收技术，积累回收数据、降低研制风险，再将回收技术迁移至中大型运载火箭上，实现入轨级大运力火箭回收的目标。

用“拼积木”的方式造火箭

作为中科宇航的首款液体运载火箭，力箭二号的通用芯级直径3.35米，首飞状态整流罩直径4.2米，总长53米，起飞重量625吨，起飞推力753吨，500公里太阳同步轨道运载能力8吨。

之所以能实现如此大的运载能力，主要是力箭二号采用了CBC构型应用技术。

具体而言，力箭二号将火箭各主要部分设计为独立模块，实现了不同模块的复用与灵活组合。

之后，通过相同模块拼积木多样组合的形式，力箭二号可实现支持0/2/4个捆绑构型，即光杆或捆绑2/4个液体助推器的灵活配置，覆盖近地轨道2吨至20吨运力区间，形成千吨级运载火箭，实现大运力需求。

“力箭二号运载火箭上安装了一个型号的十台液体火箭发动机，其中，一级装了九台、二级装了一台，一级九台可以完全互换，二级一台只是在一级发动机上换装的大喷管，让其在高空工作效率更高。”力箭二号副总师廉洁表示，力箭二号运载火箭各子级的直径都是3.35m，其中，芯一级和助推器采用相同的3.35m构型，贮箱、箱间段等各部段设计相似，能够在滚动备份的情况下实现互换互用。

此外，力箭二号运载火箭的航电与飞控系统都是力箭一号运载火箭成熟产品的继承，飞行控制组合、时序控制组合等在产品或指标上实现了一致互通，基础层、链路层、应用层的三层构架软件实现了移植复用，原本一个月左右的电测时间缩短到了一周以内。

廉洁称，这样的开发方式，做到了设计共用、模块共用、试验共用、供应链与生产线共用、总装厂房共用、技术区厂房共用、发射工位共用，以此缩短火箭研制周期，降低火箭研制成本。

可重复使用的重要路径：集束式回收

液体火箭发射成功只是第一步，下一步力箭二号的目标则是实现商业火箭的可重复使用。

作为中国未来大规模星座组网和低成本货运任务的主力运载火箭，力箭二号满足低轨通信卫星星座组网、低成本空间站货运、中高轨卫星等发射与深空探测需求。

为此，中科宇航的可重复使用系列火箭将采用集束式回收，通过集成捆绑的方式，减少了传统火箭所需的复杂分离机构和接口数量，从而降低了整体结构的复杂性，为降低发射成本开辟新路径。

“力箭二号运载火箭，后续将换装公司自研的力擎二号可重复使用发动机。”廉洁表示，在力箭二号的一子级增加两个助推器形成力箭二号重型火箭，两型火箭采用的通用芯级捆绑集束式回收方案，具有气动操纵性更好、着陆冲击更低、动力冗余能力更强、运载能力损失更少等技术优势。

同时，一子级多捆绑模块全部回收的设计，使回收部分在全箭占比更高，返回用设备进一步精简，更高效地摊薄全箭发射成本，为规模化星座部署提供更强支撑。借鉴汽车自动化产线与模块化开发逻辑，力箭二号运载火箭可实现年产20发的生产能力。

而在发射流程上，“一站式便捷发射体系”为力箭二号运载火箭未来实现高密度发射提供支撑。

中科宇航建设的国内首个固体与液体火箭共用、星箭兼用的综合性厂房，实现了火箭“出厂即发射”，缩短了火箭整体总装与测发周期，可满足不同轨道和载荷组合的多元化发射需求。此外，中科宇航位于绍兴柯桥的力箭二号大型液体运载火箭超级工厂即将竣工并投入使用，主要用于液体火箭总装测试、结构舱段产品检测与生产等。该工厂具备年产12发液体火箭的生产制造能力。

“当前，全球卫星组网热潮涌动，但运载火箭运载能力不足、发射周期长、成本高的问题成为行业发展瓶颈。火箭可回收技术是降低发射成本的关键路径，需持续攻克大空域宽速域气动热防护、非线性约束条件实时在线制导、液体动力深度变推及多次起动等核心难点。”力箭二号总指挥杨浩亮表示，目前，中科宇航已经通过力鸿一号首飞完整验证了再入大气层减速回收、箭体精确落点控制等核心技术，并计划于今年进行力鸿二号百公里级的回收试验。（文 | 科技潜线，作者 | 饶翔宇 编辑 | 盖虹达）