中國迎來首型通用芯級(jí)并聯(lián)運(yùn)載火箭！

北京時(shí)間2026年3月30日19:00，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心東風(fēng)商業(yè)航天創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)，“力箭二號(hào)”遙一運(yùn)載火箭點(diǎn)火發(fā)射，將新征程01星、新征程02星（“輕舟”貨運(yùn)飛船初樣試飛船）和天視衛(wèi)星01星等3個(gè)航天器精準(zhǔn)送入預(yù)定極地軌道。至此，中國商業(yè)航天迎來了一款具備較大運(yùn)力、目標(biāo)實(shí)現(xiàn)回收復(fù)用的主力火箭型號(hào)。

中國第一款通用芯級(jí)并聯(lián)運(yùn)載火箭

“力箭二號(hào)”（Kinetica-2，PR-2）為中國科學(xué)院力學(xué)研究所孵化企業(yè)——中科宇航公司研制的中型低溫液體運(yùn)載火箭，采用兩級(jí)構(gòu)型，主體由芯一級(jí)、芯二級(jí)及兩枚芯一級(jí)模塊助推器（簡(jiǎn)稱芯級(jí)模塊助推/通用芯級(jí)模塊）構(gòu)成，起飛級(jí)采用通用芯級(jí)并聯(lián)，為三芯并聯(lián)的3CBC結(jié)構(gòu)。

當(dāng)前狀態(tài)，“力箭二號(hào)”主動(dòng)力采用中國航天科技集團(tuán)六院研制的YF-102系列液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。通用芯級(jí)模塊配備3臺(tái)YF-102發(fā)動(dòng)機(jī)，采用燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)，支持泵前雙向搖擺（±6°），海平面推力約84噸，海平面比沖不小于275秒，燃燒室壓力8.5兆帕，推重比不小于130。芯二級(jí)主動(dòng)力采用1臺(tái)YF-102真空版即YF-102V發(fā)動(dòng)機(jī)，支持雙向搖擺（±5°），真空推力約72噸（710千牛），真空比沖330秒，可支持55%~100%推力調(diào)節(jié)，可重復(fù)啟動(dòng)2次，推重比90。

“力箭二號(hào)”全箭高53米，各級(jí)段直徑均為3.35米，配備外部直徑4.2米、長(zhǎng)度12.19米的全碳纖維復(fù)合材料輕質(zhì)整流罩，起飛質(zhì)量625噸，起飛推力753噸，推重比約1.20，200千米近地軌道（LEO）運(yùn)力12噸，500千米太陽同步軌道（SSO）運(yùn)力8噸。

“力箭二號(hào)”為中國第一款通用芯級(jí)并聯(lián)（Common Booster Core，CBC）運(yùn)載火箭，通過通用芯級(jí)助推數(shù)量的調(diào)整形成單芯級(jí)、三芯并聯(lián)（“力箭二號(hào)”）、五芯并聯(lián)（“力箭二號(hào)”重型）的“力箭二號(hào)”火箭系列，能夠形成更大的運(yùn)力覆蓋區(qū)間（近地運(yùn)力2噸至20噸級(jí)），提高運(yùn)載火箭的任務(wù)適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性。

用途廣泛的運(yùn)載工具：巨型星座組網(wǎng)、空間站貨運(yùn)、深空探測(cè)

“力箭二號(hào)”面向中國低軌星座組網(wǎng)、中國空間站低成本貨物運(yùn)輸而研制，與此同時(shí)，“力箭二號(hào)”也將形成中高軌及深空發(fā)射能力，能夠適配地球低中高軌、深空探測(cè)等多軌道類型發(fā)射任務(wù)。

巨型星座組網(wǎng)。“力箭二號(hào)”面向低軌星座組網(wǎng)而生，將用于支持正在到來的大型、巨型星座大規(guī)模組網(wǎng)發(fā)射。“力箭二號(hào)”近地運(yùn)力達(dá)到了12噸級(jí)，為中型偏大的運(yùn)力水平，在面向單星質(zhì)量500千克以下星座衛(wèi)星組網(wǎng)發(fā)射時(shí)，能支持較大批量組網(wǎng)發(fā)射。面向單星質(zhì)量500千克及以上星座衛(wèi)星組網(wǎng)發(fā)射時(shí)，則可使用近地軌道運(yùn)力達(dá)22噸的“力箭二號(hào)”重型承擔(dān)大批量組網(wǎng)發(fā)射任務(wù)。

“輕舟”貨運(yùn)飛船初樣試飛船

空間站低成本貨運(yùn)運(yùn)輸。除了面向星座組網(wǎng)，“力箭二號(hào)”也是中科宇航面向空間站低成本貨物運(yùn)輸系統(tǒng)研制的高可靠、低成本運(yùn)載火箭。“輕舟”貨運(yùn)飛船和“力箭二號(hào)”運(yùn)載火箭進(jìn)行船箭一體化聯(lián)合論證，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、測(cè)發(fā)流程、測(cè)控通信、臨射裝貨方案等方面開展一體化工作，針對(duì)飛船冷鏈運(yùn)輸?shù)囊螅M(jìn)行發(fā)射流程優(yōu)化，采用船箭一體化測(cè)試，簡(jiǎn)化測(cè)試發(fā)射流程，以期進(jìn)一步降低中國空間站貨物運(yùn)輸成本并提高運(yùn)輸效率。

“力巡一號(hào)”（PV-1）上面級(jí)示意圖

深空探測(cè)。隨著以探月工程、行星探測(cè)工程為代表的深空探測(cè)計(jì)劃的推進(jìn)，中國對(duì)于月球以及更遠(yuǎn)深空的探測(cè)頻次和規(guī)模正在持續(xù)提升，對(duì)于深空探測(cè)的發(fā)射需求將實(shí)現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，這將為商業(yè)火箭提供能力建設(shè)的發(fā)展機(jī)遇。“力箭二號(hào)”運(yùn)載火箭在加裝“力巡一號(hào)”（PV-1）上面級(jí)的情況下，將大幅擴(kuò)展火箭軌道覆蓋能力，滿足地球同步軌道(GEO)、地球同步轉(zhuǎn)移軌道(GTO)、地月轉(zhuǎn)移軌道(LTO)等高軌及深空發(fā)射任務(wù)。

“力箭二號(hào)”可復(fù)用型號(hào)

“力箭二號(hào)”運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)目標(biāo)為部分可重復(fù)使用，其三芯并聯(lián)的起飛級(jí)計(jì)劃實(shí)現(xiàn)集束回收。“力箭二號(hào)”當(dāng)前使用的為一次性版本，要實(shí)現(xiàn)回收復(fù)用目標(biāo)，“力箭二號(hào)”需要將一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)替換成中科宇航在研的“力擎二號(hào)”可重復(fù)使用液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，后者采用燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)，支持泵后雙向搖擺，地面推力110噸，支持50%～100%變推力，單次任務(wù)可重復(fù)起動(dòng)3次。

與此同時(shí)，在起飛級(jí)組合體尾部，芯一級(jí)第一和第三象限、左側(cè)（芯一級(jí)第二象限）助推器第二象限、右側(cè)（芯一級(jí)第四象限）助推器的第四象限各加裝一個(gè)著陸腿，即在起飛級(jí)組合體豎直狀態(tài)下，尾部前后左右四個(gè)面上各配備一條可展收著陸腿，為組合體著陸提供支撐平衡。在起飛級(jí)組合體頂部，與著陸腿相對(duì)應(yīng)，前后左右四個(gè)面上各配備一個(gè)可展收柵格舵。

“力擎二號(hào)”200秒長(zhǎng)程試車

在“力箭二號(hào)”實(shí)現(xiàn)入軌回收前，中科宇航將利用“力鴻二號(hào)”可重復(fù)使用飛行器掌握可重復(fù)使用運(yùn)載火箭關(guān)鍵技術(shù)。按計(jì)劃，采用3臺(tái)“力擎一號(hào)”針?biāo)ㄊ揭貉趺河桶l(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)力的“力鴻二號(hào)”可重復(fù)使用飛行器，將在今年進(jìn)行百千米級(jí)回收技術(shù)驗(yàn)證。“力鴻二號(hào)”推進(jìn)級(jí)一旦順利實(shí)現(xiàn)回收，將加速“力箭二號(hào)”回收復(fù)用目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

相較于同期成立的其它商業(yè)火箭公司，中科宇航給可復(fù)用火箭確立了更晚實(shí)現(xiàn)的回收復(fù)用目標(biāo)，計(jì)劃于2028年實(shí)現(xiàn)首次回收，起飛級(jí)組合體設(shè)計(jì)回收復(fù)用能力不小于20次。

結(jié)語

在世界可復(fù)用火箭的現(xiàn)有方案中，二級(jí)串聯(lián)構(gòu)型無疑是當(dāng)前最優(yōu)解，三芯并聯(lián)的串并聯(lián)構(gòu)型屬于次優(yōu)解，“力箭二號(hào)”采用了后者。選用直徑3.35米箭體、起飛級(jí)三芯并聯(lián)，這是“力箭二號(hào)”以基于成熟技術(shù)快速研制為目標(biāo)的妥協(xié)產(chǎn)物，犧牲了火箭一次性和回收狀態(tài)下的運(yùn)載效率，但能換來在短時(shí)間內(nèi)快速研制一型運(yùn)力可觀、可堪一用的液體運(yùn)載火箭。

在當(dāng)前低軌星座大規(guī)模組網(wǎng)的階段，星多箭少的矛盾日益突出，誰能快速形成較高密度的連續(xù)穩(wěn)定發(fā)射能力誰就能率先成為低軌星座組網(wǎng)的主力箭型。遵循“先完成、后完美”的研制思路，通過突破掌握回收復(fù)用能力以提升發(fā)射頻次、降低發(fā)射成本，通過換發(fā)提高面推比以提升運(yùn)力，“力箭二號(hào)”系列可以逐步形成大運(yùn)力、高頻次、低成本發(fā)射能力，成為商業(yè)航天發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)可靠性高、有競(jìng)爭(zhēng)力的中大型液體運(yùn)載火箭系列。

作者：木蘭星舟