从“能否入轨”到“成本决胜” 中国商业航天进入大运力时代

转自：证券日报

    本报记者 李乔宇

    “我宣布，此次发射任务取得圆满成功！”3月30日晚间，这一播报声从东风商业航天创新试验区的一间测控室中传出。发射场观礼区随即爆发出阵阵欢呼。

    3月30日19时，中科宇航技术股份有限公司（以下简称“中科宇航”）自研的液体运载火箭力箭二号遥一运载火箭·国际纺都号（以下简称“力箭二号”）首飞成功，将轻舟初样试飞船（新征程02卫星）、新征程01卫星和天视卫星01星精准送入预定轨道。

    对于中科宇航而言，这是历史性时刻。力箭二号的首飞成功，标志着力箭系列火箭在大运力、低成本、高频次发射方面取得突破。对于我国商业航天产业而言，这意味着又一型国产液体运载火箭成功发射入轨。力箭二号的技术路径与此前成功发射入轨的其他国产可回收火箭有所不同，标志着我国可重复使用运载火箭的探索，已沿着多元技术路径齐头并进。

未来将尝试集束式回收

    力箭二号是我国首款成功发射入轨的CBC（通用助推器核心）构型运载火箭。CBC指采用多个相同芯级模块并联，以实现运力灵活扩展的火箭设计方案。从力箭二号的设计方案来看，该运载火箭的一级火箭由三个通用芯级模块并联而成，每个模块均采用直径3.35米的标准贮箱，各安装3台液氧煤油发动机。火箭发射时，一级共计9台发动机同时工作。

    CBC构型让力箭二号具有更加灵活可调整的运载能力。目前，力箭二号通用芯级直径3.35米，500公里太阳同步轨道运载能力8吨，200公里近地轨道运载能力12吨。未来，力箭二号可通过“积木式”组合再增加2个助推器，从而灵活调整运载能力。全方位满足国网星座、千帆星座等大规模低轨星座建设以及空间站低成本货物运输需求。

    从回收方案来看，力箭二号将采用集束式回收，即多个通用芯级模块在完成任务后不进行分离，而是保持捆绑状态作为一个整体返回地面并垂直着陆。

    “简单来说，力箭二号探索的集束式回收，就是芯一级与助推器不分离，绑在一起上天，还要作为一个整体返回并垂直着陆。”有不愿具名的业内人士告诉《证券日报》记者，这对火箭企业飞行控制的能力提出了更高的要求，同时也意味着被回收的火箭整体质量更大，运力损失更少。

    力箭二号总指挥杨浩亮在接受《证券日报》等媒体记者采访时表示，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，采用通用芯级捆绑与集束式回收方案，实现入轨级大运力火箭回收的目标。

    “在全球范围内，仅有两家公司实现了火箭可回收，但CBC构型火箭集束式回收尚无成功先例。”上述业内人士表示，力箭二号大胆探索全新回收路径，充分彰显我国商业航天敢闯敢试、勇于突破的创新锐气。

大运力火箭密集首飞

    追求火箭重复使用技术的核心目标在于降成本。

    杨浩亮表示，目前力箭二号运载火箭不回收状态下单次发射成本与SpaceX猎鹰九号运载火箭回收状态下单次发射成本相当，后续实现回收后成本还有望下降至SpaceX的一半。

    为实现低成本目标，力箭系列运载火箭均创新采用“设计源头+批量生产”双路径降本，其中力箭二号运载箭芯一级与助推级结构统型设计，一级9台发动机与二级1台发动机均采用了相同动力模块，测控融合航电系统与力箭一号运载火箭完全通用且支持互换，实现了火箭核心产品线统一。同时，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。

    运力的提升能够通过规模经济效应，有效摊薄单次发射的固定成本，从而显著降低单位质量载荷的入轨价格，增强商业发射的市场竞争力。目前，力箭二号500公里太阳同步轨道运载能力8吨，200公里近地轨道运载能力12吨，可拓展0/2/4捆绑构型，灵活覆盖近地轨道2吨至20吨运力区间。

    锦沙资本总经理、管理合伙人刘尚对《证券日报》记者表示，我国商业航天产业的长远目标，是依靠大运力与可重复使用技术的协同，实现真正的低成本商业化运营。但从当前星座建设的紧迫节奏来看，大运力火箭的需求更为优先。

    这一判断基于两方面的现实压力。

    第一，卫星互联网的发射需求正在提升。2026年《政府工作报告》首次提出加快发展卫星互联网。当下，如果没有大运力火箭作为支撑，就难言卫星互联网建设提速。

    第二，空间站货运任务对载重能力提出了更高要求。轻舟初样试飞船入轨后将开展在轨飞行关键技术验证，后续轻舟正样货运飞船将与中国空间站开展对接，并为中国空间站提供上行货物运输服务。空间站常态化运营需要稳定、大吨位的运力保障。

    力箭二号的成功入轨，拉开了中国商业航天大运力火箭密集发射的序幕。多款运力强劲的火箭已排定发射时间表，一场围绕大运力、低成本、可复用的竞争正在加速展开。

    据悉，江苏天兵航天科技股份有限公司自研的天龙三号将于近期首飞。据介绍，天龙三号近地轨道运力高达22吨，可实现“一箭36星”组网发射。

    东方空间自研的引力二号计划于2026年首飞，近地轨道运力为21.5吨，采用芯级回收设计，定位于中大型卫星组网及商业高轨发射。星际荣耀航天科技集团股份有限公司研发的可重复使用运载火箭双曲线三号计划于2026年首飞并探索海上回收。

    华泰证券通信行业首席分析师王兴对《证券日报》记者表示，未来，大运力火箭与可回收技术的搭配使用将根据卫星星座的不同发展阶段形成两种协同模式，系统性地释放发射能力并降低成本。

    他认为，在星座组网窗口期，我国商业航天产业可采用以大运力为核心、可回收为支撑的模式。大运力火箭凭借单次极高的载荷能力，可实现“一箭数十星”的规模化部署，在最短时间内完成星座基本框架的搭建，抢占有限的轨道与频率资源。同时，可回收技术通过对一子级的重复使用，将单次发射的边际成本降至最低，使高频、高密度的组网发射在商业上具备可行性。进入星座常态化运营与维护期后，商业航天运载模式或将转向以可回收为基础、大运力为补充。

    王兴表示，两种模式协同发力，将为中国商业航天铺就一条低成本、规模化、可持续发展的道路。

多项技术瓶颈仍待突破

    掌声与欢呼背后，一个更现实的问题浮出水面。大运力、可重复使用所推动的低成本、高频次卫星发射的商业航天时代，距离我们还有多远？

    在王兴看来，随着商业航天产业的发展，国产自研火箭提升运力的瓶颈，已经从“能否入轨”转变为“能否提供低成本、高频次的大运力”。其中，大推力液氧甲烷或液氧煤油发动机的突破是基础。要支撑类似星舰级别的运力需求，全流量补燃循环的大推力发动机仍需进一步研发。

    如果说发动机决定了运力的上限，那么火箭回收技术则决定了成本的下限。杨浩亮坦言，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。

    积极信号陆续浮现。面对这些技术瓶颈，我国商业航天产业正在积极寻求系统性突破。

    在大推力发动机领域，部分商业火箭企业正在陆续开展更大推力发动机的试车工作，这标志着我国在大推力高性能液体火箭发动机领域持续突破。

    与此同时，在单台发动机推力仍具有局限性的情况下，多台并联成为提升运力的可行技术路径，力箭二号的CBC构型便是这一思路的典型应用。

    在火箭回收技术方面，多家商业火箭企业陆续宣布，计划于今年尝试开展火箭回收试验。这些努力正共同推动我国商业航天从单点突破走向系统能力提升。

    力箭二号首飞成功，向世界证明中国商业火箭已具备大运力发射的硬实力。力箭二号以及一系列大运力火箭为卫星批量组网与高频次发射、推动我国商业航天加速迈入规模化发展提供了重要支撑。

    刘尚认为，今年，我国将在火箭重复使用技术上实现关键突破，届时商业航天产业将围绕可靠性提升、运载能力优化与回收降本持续迭代。