可復(fù)用火箭入軌，抓住的是下一個五年

圖源/云上天鏡

北京時間12月3日，朱雀三號火箭執(zhí)行首次飛行試驗任務(wù)，火箭二級入軌圓滿成功。

本次試驗標(biāo)志著中國商業(yè)航天在可重復(fù)使用火箭技術(shù)上取得重大突破，雖然在回收環(huán)節(jié)未竟全功（任務(wù)同時開展了火箭一級回收驗證，過程中發(fā)生異常燃燒，在著陸段點火后出現(xiàn)異常，未實現(xiàn)在回收場坪的軟著陸），但已邁出關(guān)鍵一步。

這是我國首個可重復(fù)使用運載火箭的入軌發(fā)射，也是全球第三型重復(fù)使用運載火箭（此前為獵鷹系列、新格倫）。

可重復(fù)使用火箭成為行業(yè)主流

2025年全球火箭發(fā)射數(shù)據(jù)顯示，可重復(fù)使用火箭已逐漸成為主流。今年1到11月，全球共執(zhí)行290次軌道級發(fā)射，復(fù)用火箭占據(jù)半壁江山。

獵鷹9號火箭152次中，144次屬于復(fù)用一級助推器，占全球290次發(fā)射量的49.6%。重復(fù)使用已成為火箭發(fā)射新常態(tài)。

前11個月，我國各類火箭共發(fā)射76次，包括固體、液體；小型中型大型等不同級別火箭。

盡管其他發(fā)射商仍在望其項背，但可回收重復(fù)已在路上。今年以來已有新格倫火箭發(fā)射2次，朱雀三號發(fā)射1次。兩箭分別是世界第二、第三型能挑戰(zhàn)獵鷹火箭生態(tài)的非SpaceX火箭。

可重復(fù)火箭和一次性火箭發(fā)射數(shù)量的變化背后，是成本因素。獵鷹9號單次發(fā)射成本約3000萬美元，而同運力的一次性火箭需8000萬美元以上。

市場數(shù)據(jù)更具說服力，2025年全球商業(yè)發(fā)射服務(wù)市場規(guī)模達(dá)180億美元，其中可重復(fù)使用火箭預(yù)計將貢獻(xiàn)65%份額，較2020年的15%實現(xiàn)跨越式增長。歐洲阿里安甚至宣布暫停一次性火箭研發(fā)，全力投入可重復(fù)使用型號。

圖源/三體引力波

后續(xù)我國新型商業(yè)火箭也有著類似趨勢，如長十二甲、雙曲線三號等首飛即具備回收復(fù)用功能，還有一些新型號目前為一次性火箭，但在未來也要嘗試回收復(fù)用。

市場需求：得低軌者，得天下

商業(yè)航天領(lǐng)域潛在的市場很多，但未來五年中占據(jù)絕對主導(dǎo)地位的需求來自低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座。

中國版“星鏈”計劃已經(jīng)進(jìn)入規(guī)模化組網(wǎng)階段。據(jù)規(guī)劃，中國星網(wǎng)（GW）低軌寬帶星座計劃部署超過13000顆衛(wèi)星，其中約6000顆衛(wèi)星將運行在500~600公里軌道，另約7000顆部署在約1145公里更高軌道。

無論從衛(wèi)星數(shù)量還是總載荷質(zhì)量來看，低軌星座建設(shè)都是商業(yè)火箭最主要的市場驅(qū)動力。據(jù)業(yè)內(nèi)估計，未來幾年低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)部署所需的運載能力將占商業(yè)火箭總需求的90%以上。

可以說“得低軌星座者得天下”。

行業(yè)和社會也都聚焦?jié)M足這一主需求的中大型液體運載火箭的發(fā)展動向和競爭格局。

圖/2024.6-2025.6全球發(fā)射入軌載荷重量分布

一些技術(shù)相對成熟的小型固體火箭，雖然在快速部署小衛(wèi)星方面有自身價值，但受限于運力（ 太陽同步軌道運力數(shù)百公斤），在承載大規(guī)模星座組網(wǎng)方面作用有限。

固體小火箭不在討論范疇，并非忽視其技術(shù)成就，而是著眼于主要市場需求的考慮。

研制周期與市場窗口

一型全新的火箭，從方案設(shè)計到首飛交付、再到形成穩(wěn)定交付能力，往往需要5年甚至更久的周期，這還不包括研制團(tuán)隊的磨合與成長時間。

這一點在航天領(lǐng)域是有深刻教訓(xùn)和經(jīng)驗的：不能低估大型液體火箭研制的難度和所需的時間。

SpaceX公司的早期歷程可以作為參考：獵鷹1號火箭從研制到成功入軌經(jīng)歷了多次失敗；獵鷹9號在首飛后又經(jīng)過2012-2015年的多次改進(jìn)才逐步實現(xiàn)第一級回收復(fù)用。

中國的經(jīng)驗同樣類似：以長征五號為例，其立項于2006年，直到2016年才首飛；長征八號從方案提出到2020年首飛也歷經(jīng)至少5年；長征十二號在繼承前序研發(fā)基礎(chǔ)的前提下，立項到首飛也用了至少4年半……

有媒體統(tǒng)計，截至2025年我國已有火箭公司50家，這些新火箭想在五年內(nèi)趕上大規(guī)模星座建設(shè)的市場窗口，難度極大。

即便這些新火箭立即啟動研制，并按樂觀的時間完成首飛，要實現(xiàn)高密度發(fā)射和可靠交付，可能已是4-5年之后的事情。屆時首輪大規(guī)模星座部署已近完成，市場格局大局已定。

站在2025年的時點，展望2030年，我們可以大膽預(yù)判：那些仍處于PPT或初樣階段的新火箭，將很難分享到低軌星座組網(wǎng)的第一波紅利。

市場需求，要什么樣的火箭？

對于新興火箭創(chuàng)業(yè)公司來說，更現(xiàn)實的課題是：五年后的市場需要什么樣的火箭？

對此，有業(yè)內(nèi)共識認(rèn)為：下一代商業(yè)火箭要滿足低軌密集發(fā)射的需求，必須在技術(shù)上實現(xiàn)代際躍升：包括動力技術(shù)高性能、火箭規(guī)模足夠大（單箭運力至少達(dá)到10噸級以上）以及具備可重復(fù)使用的拓展?jié)摿Α?/p>

圖源/各企業(yè)官宣

殘酷地講，如果一款新火箭仍沿用落后的發(fā)動機(jī)循環(huán)方式、規(guī)模偏小或不支持復(fù)用，那可能新火箭還未登場就被判了“商業(yè)死刑”。

當(dāng)然，我們并非否定一切“后來者”。技術(shù)發(fā)展也存在不確定性，商業(yè)航天市場也可能出現(xiàn)新需求拐點。

但綜上所述，大方向是明確的：未來五年的商業(yè)火箭舞臺，屬于那些技術(shù)儲備深厚、研制節(jié)奏快、瞄準(zhǔn)低軌星座需求的新一代火箭。

新火箭技術(shù)抉擇：單芯VS多芯

新一代火箭大致分成兩種構(gòu)型路線：一是以長征十二號、朱雀三號、天龍三號為代表的單芯級多發(fā)動機(jī)并聯(lián)火箭；二是以力箭二號為代表的多芯級捆綁式（CBC）火箭。

兩種路線各有優(yōu)劣，折射出對成本、技術(shù)風(fēng)險和未來升級潛力的不同考量。

• 成本：單芯批產(chǎn)比捆綁減少30%零部件。
• 復(fù)用：回收一枚箭體vs回收三枚助推器。
• 迭代：更大直徑+更多發(fā)動機(jī)可線性擴(kuò)容。

• 成本與研制復(fù)雜度。

單芯集束火箭采用一套統(tǒng)一的大直徑箭體，通過并聯(lián)多臺發(fā)動機(jī)獲取足夠推力。這種方案在發(fā)動機(jī)同步點火、振動控制等方面技術(shù)難度更大（9臺甚至30臺發(fā)動機(jī)協(xié)同工作，需要高度可靠的控制和冗余），但帶來的好處是研制和生產(chǎn)流程相對簡化。

以SpaceX的獵鷹9號為例，9臺相同的默林發(fā)動機(jī)模塊化集成，使其制造成本顯著下降。

多芯捆綁構(gòu)型，需要制造多枚芯級并聯(lián)，涉及芯間連接結(jié)構(gòu)、同步分離系統(tǒng)等，零件和工序更多。在火箭生產(chǎn)和測試階段，捆綁方案往往增加時間和經(jīng)濟(jì)成本（早期，朱雀二號的后續(xù)版本也曾經(jīng)考慮過CBC結(jié)構(gòu)）。

• 可重復(fù)使用。

單芯多發(fā)動機(jī)火箭通常僅需回收一個一級（例如獵鷹9號回收一級，星艦回收超級重型助推器），回收和著陸控制相對簡單。
三芯構(gòu)型如果嘗試復(fù)用，不僅每枚芯級都要安裝回收系統(tǒng)，而且需要保證側(cè)芯級和中芯級在不同軌跡下都能安全返回著陸，技術(shù)和管理復(fù)雜度都很高。

因此全球新一代重型火箭多采用單芯方案：

• SpaceX星艦（Super Heavy）是33臺發(fā)動機(jī)單芯；
• 藍(lán)色起源的新格倫（New Glenn）是7臺BE-4單芯；
• 歐洲擬議的阿麗亞娜Next也可能采用單芯多機(jī)布局；
• 中國的重型火箭長征九號也從最初的分級捆綁方案改為10米直徑單芯+高推力發(fā)動機(jī)方案，以便未來實現(xiàn)一級可復(fù)用。

• 性能與拓展。

多芯捆綁設(shè)計的初衷通常是利用現(xiàn)有較小推力發(fā)動機(jī)，通過多枚芯級同時工作來實現(xiàn)高推力，從而快速獲得大運力火箭（比如美國土星IB捆綁8臺小發(fā)動機(jī)、印度GSLV Mark3捆綁助推器等）。

這種方案在發(fā)動機(jī)推力受限的情況下是務(wù)實選擇。而捆綁火箭若要升級，往往要大改助推器數(shù)量或更換芯級，牽一發(fā)動全身。因此，從長期發(fā)展空間看，單芯架構(gòu)更適合持續(xù)迭代升級。

• 可靠性與安全性。

這一點上，兩種構(gòu)型各有考量。單芯多發(fā)動機(jī)因為發(fā)動機(jī)數(shù)量多，表面看故障點變多。但現(xiàn)代設(shè)計通常引入發(fā)動機(jī)故障容錯策略，例如9臺發(fā)動機(jī)可容忍個別失效而繼續(xù)完成任務(wù)（獵鷹9號多次在發(fā)動機(jī)異常情況下仍成功入軌）。

捆綁火箭則是多個芯級可在不同階段關(guān)機(jī)分離，降低后續(xù)飛行質(zhì)量，對性能有利。不過，假如某一芯級推力異常，整個火箭的不對稱推力可能導(dǎo)致災(zāi)難性后果，較難有容錯余地。

我們可以看到，新型火箭研制的大趨勢：更大直徑的單芯箭體、更多并聯(lián)發(fā)動機(jī)、更先進(jìn)的發(fā)動機(jī)循環(huán)、更注重回收復(fù)用。

捆綁構(gòu)型火箭在傳統(tǒng)航天體系中曾占主導(dǎo)，但在商業(yè)航天的成本和市場壓力下，未來存在被后來者超越的風(fēng)險。

當(dāng)然，任何技術(shù)路線都有其適用場景。

捆綁火箭目前仍有發(fā)揮余地，例如利用成熟中小發(fā)動機(jī)快速構(gòu)建中型火箭、或在特定發(fā)射場尺寸限制下采用組合方式等。CBC構(gòu)型可能是權(quán)衡自身發(fā)動機(jī)技術(shù)起點和研制周期后的方案，在2020年初立項時，它確實填補(bǔ)了國內(nèi)民營無大推力發(fā)動機(jī)的空白。

需要強(qiáng)調(diào)的是，并非要對某種技術(shù)路線的“唱衰”或“捧殺”，而是基于技術(shù)規(guī)律和產(chǎn)業(yè)趨勢做客觀分析。

單芯多機(jī)和多芯捆綁之爭，歸根結(jié)底是商業(yè)航天降本增效目標(biāo)下的最優(yōu)解探索。

SpaceX最初也曾設(shè)計三芯的獵鷹重型來提升運力，但真正讓其后來居上的卻是單芯的星艦體系。

同樣，長征系列老一輩火箭多靠助推器提升運力（如長征2/3/7/8皆有助推器構(gòu)型），而最新的長征十二號、計劃中的可回收火箭方案都在走單芯集束之路。可見技術(shù)和市場最終選擇了更具長遠(yuǎn)優(yōu)勢的路徑。

未來五年的主力火箭與市場格局

• 低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將是商業(yè)火箭最大蛋糕

根據(jù)規(guī)劃，中國“GW星座”（國網(wǎng)）和“千帆星座”等將在2027年前后完成上千顆衛(wèi)星的一期組網(wǎng)，并在2030年左右擴(kuò)充到近萬星規(guī)模。這意味著年均發(fā)射需求將保持高位，特別是2025-2027年會進(jìn)入發(fā)射高峰。

目前國網(wǎng)星座的發(fā)射任務(wù)主要由長征系列承擔(dān)，隨著民營火箭成熟，國家隊和民營將形成協(xié)同互補(bǔ)的格局。

長征十二號甲（復(fù)用）、朱雀三號（復(fù)用）、天龍三號（不復(fù)用）

• “國家隊商業(yè)公司+民商航天公司”雙線并進(jìn)

國家商業(yè)火箭（如長征十二號甲/乙）如能實現(xiàn)可回收和高密度發(fā)射，在保障國家任務(wù)的同時，也為商業(yè)星座提供可靠運力；而民商企業(yè)的可復(fù)用火箭的登場，則以市場化運營模式參與競爭，通過更靈活的服務(wù)和價格吸引商業(yè)訂單。

航天科技集團(tuán)旗下已有長征火箭有限公司、商業(yè)火箭公司、商業(yè)衛(wèi)星公司、商業(yè)發(fā)動機(jī)公司……航天科工也有快舟公司，國企以商業(yè)化方式參與商業(yè)航天大市場；民營公司則在政策、資本市場支持下不斷壯大。

預(yù)計到2030年前，中國將涌現(xiàn)出數(shù)家可以年發(fā)射十次以上的商業(yè)火箭企業(yè)，火箭年發(fā)射總次數(shù)有望翻倍。低軌星座部署帶來的巨量需求將充分“喂飽”這批火箭企業(yè)，但也將篩選出真正有競爭力的型號。

運力、技術(shù)、成本、可靠將是主力火箭的硬指標(biāo)

勝出的火箭要運力大、價格低、產(chǎn)能高，在這一過程中，技術(shù)路線正確、資金充足、少“犯錯”的企業(yè)將跑在前面。

綜上所述，對于中國商業(yè)火箭的下一個五年有如下判斷和展望：

• 市場驅(qū)動力：低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座是壓倒性的主要市場，占據(jù)發(fā)射需求的大頭，相關(guān)項目的進(jìn)展將直接決定商業(yè)火箭行業(yè)景氣度。
• 技術(shù)主線：可重復(fù)使用、大推力發(fā)動機(jī)、大直徑單芯箭體是火箭研制的主旋律。掌握全流量補(bǔ)燃、高性能甲烷發(fā)動機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)的火箭，將在未來競爭中掌握主動權(quán)。
• 格局演變：國家隊商業(yè)火箭和民營火箭將共同支撐起我國航天發(fā)射的新生態(tài)。一方面國企商業(yè)公司化提升效率，另一方面民企融入國家工程拓展市場。在星座建設(shè)高峰期，合作大于競爭。
• 主力型號：運力在10噸及以上、可復(fù)用或有明確復(fù)用規(guī)劃的火箭。如長征十二號改進(jìn)型（含復(fù)用版）、朱雀三號、天龍三號等火箭有望成為未來五年商業(yè)發(fā)射的明星火箭。
• 挑戰(zhàn)與風(fēng)險：高強(qiáng)度發(fā)射需求也伴隨高要求。發(fā)射場容量、火箭批生產(chǎn)能力、供應(yīng)鏈配套都需要同步提升。任何新型號在初期都可能經(jīng)歷失敗考驗，行業(yè)應(yīng)對風(fēng)險須有預(yù)案。不過，一旦某型火箭完成復(fù)用技術(shù)驗證，發(fā)射效率和頻率將迎來飛躍式提高。

商業(yè)航天作為市場導(dǎo)向的新興產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展最終要接受市場的檢驗。五年窗口，說長不長，足以讓一家火箭公司從“立項”到“首飛”，也可能從“明星”到“出局”。

今天每一枚新火箭的發(fā)射軌跡，可能都是中國商業(yè)火箭沖向低軌星辰的航道。當(dāng)成群的新型火箭劃破長空，那將宣告一個更強(qiáng)大、更自主的商業(yè)航天時代也已到來。

中國商業(yè)火箭們的下一個五年，值得期待。

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參考及引用：

www.flightatlas.org ；

X@ApoStructura；

https://news.qq.com/rain/a/RLV2025120306143600?is_new_data=1&c_buffer=aid%3D1764729025511%3Bappver%3D7.8.20%3Bts%3D1764729026823&sign=AAwOT32VyR2NzGWWkQZTyqn2mmhOpsTUIyvTpgMEB9Fw%2BTC6E7c%2FKmcPtFqXplwoslj2R7wRjzZePXZLHWjKsnD8ePUdfNbKJmqEffWw4zWPKgmJsKDpTIk8LqmkGw3ekYEaRZO4&shareto=wx&suid=&media_id=

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