天火奇迹 2023年中国商业火箭突破性进展：民营航天信心大增，液体火箭引领新篇章

【文/观察者网专栏作家陈岚】

今年是中国商业火箭取得突破性进展的一年。天兵科技的天龙二号成为国内首个将液氧和煤油送入轨道的民营火箭，蓝箭航天的朱雀二号成为全球首个进入轨道的甲烷火箭，极大提振了民营航天企业的信心。以液体火箭为主角的中国商业航天业已进入下半场。

另一方面，固体火箭的脚步也没有停止。星际荣耀复飞成功，银河动力七战七胜，中国航天一箭发射26颗卫星，东方航天正在紧锣密鼓地准备世界最大固体火箭的入轨发射。这个盛况甚至让美国唯一出色的商业航天工业相形见绌。

朱雀二号遥二号运载火箭发射取得圆满成功。这是世界上第一枚成功进入轨道的液氧甲烷火箭。

然而，中国的商业航天产业还相对年轻。多年来，各种蔑视、怀疑和争议从未停止过，人们对商业航天的认识也常常是混乱甚至矛盾的。还有很多人对商业航天并不看好。商业航天是一个充满理想主义和英雄主义的行业。这是一个雄伟的工业，有长长的斜坡和厚厚的积雪。这也是一个不深入就无法理解的行业。它不仅需要星辰大海的情怀，还需要脚踏实地的科学精神和商业价值判断。

笔者自Space成立以来一直关注美国商业航天，本文就是试图奇迹sf研究商业火箭的发展规律和核心价值，帮助我们审视这样一个硬科技行业。

商业火箭技术路线

火箭通常根据推进剂的类型分为液体和固体两类。液体燃料包括甲烷、煤油、液氢和肼推进剂。液氢比冲量最高，无毒、无污染，是理想的航天燃料。但由于其密度低、氢分子易逸出，液氢火箭的储罐和加压输送装置结构复杂、体积庞大、价格昂贵。 ，难以商用；肼推进剂虽然稳定，但毒性很大，不利于商业用途。

因此，商业火箭唯一可用的推进剂路线是甲烷、煤油和固体燃料。我国航天事业经历了几十年的发展。中国商业火箭企业面临的现实是：

固体火箭：结构简单，门槛低，现有航天体系有成熟的技术积累和样板产品，如快舟、捷龙系列等。由于固体火箭动力系统技术成熟且不对私营部门开放，固体商业火箭企业不可避免地会采用外包/外购的模式。这种模式对团队规模和资金要求相对较低，可以加快开发速度。如果资源充足，商业火箭公司可以在2年内研制出固体火箭。

煤油火箭：结构复杂，门槛高。现有航天体系具有成熟的技术积累和样板产品。长五、长六、长七、长八都是液氧煤油火箭。如果基于自主研发的发动机来研制新型煤油火箭，团队和资金都会很大，研制周期会很长，所需的资源也会比固体火箭高很多。由于中国积累了大量的煤油火箭，如果团队经验丰富，可以在一定程度上减少技术探索的时间。

甲烷火箭：代表了行业的发展趋势。它不仅燃油价格最低，而且不存在发动机积碳的问题，自然适合重复使用。它还可以实现煤油难以实现的全流量分级燃烧循环。应该说是商业用途最理想的。但其结构复杂、门槛较高。现有的航天系统在甲烷火箭方面的积累很少。商业火箭公司如果选择甲烷火箭，就必须自主研发自己的发动机，这会涉及到很多新技术、新工艺的探索。甲烷火箭的研制周期非常长，需要较高的团队和资源支持。

顺便说一句，人们普遍认为固体火箭的研制周期比液体火箭短。事实上这种说法并不完全准确。决定火箭研制周期的主要因素不是火箭类型，而是核心系统（主要是动力系统）的研制方式：自行研制还是外部采购/外包。所有自研火箭的周期必然会更长。但我国的国情决定了固体火箭的主要工作（尤其是风险最大的装药）只能由具有特定资质的公司来承担。商业火箭公司必须采用外包/外包的方式，至少是部分外包的方式，这样可以缩短研制周期，但另一方面也增加了制约因素。

目前业界的共识是固体代表现在（易于实施），而液体则代表未来。仅靠实体模型很难支撑火箭公司的业务和估值。因此，无论实际研制进度如何，国内各商业火箭公司对于液体火箭型号都有明确的规划。

对于商业火箭公司来说，先固后液无疑是资源约束下的现实选择。可以帮助公司前期更加稳定。然而，当其随后过渡到液体模型时，不可避免地会面临固体和液体模型共存的资源消耗问题，或者从固体到液体的转变中的自我革命问题。对于选择直接攻克液体火箭的企业来说，在长期发展过程中将面临持续的资源获取压力。当然，这条路一旦坚持走过去，就会筑起足够高的竞争壁垒。

商业火箭头部公司纷纷涌现

如果从2014年领克航天成立算起，中国民营商业火箭公司已经走过了九个年头。目前已有五家公司实现了轨道发射，其中一家公司（东方航天）将在年内进行首飞。这些企业大概率成为中国民营商业火箭行业的龙头企业。有趣的是，他们似乎都有意无意地采取了“差异化竞争”的策略，并做出了不同的技术路线选择（以下按成立时间排序）：

奇迹sf新财富杂志

蓝箭航天（技术路线：甲烷）

成立于2015年6月，是国内最早成立的民营运载火箭公司之一。蓝箭坚持自主研发发动机，2016年全面启动液氧甲烷发动机研发，建成湖州发动机生产制造基地、嘉兴全箭总装基地、酒泉专属液氧甲烷发射基地。 2023年7月，蓝箭航天自主研发的发动机系统打造的朱雀二号遥二号火箭成功发射，成为世界上第一枚成功入轨的液氧甲烷火箭，也是第一枚中型液体火箭拥有民营企业自主研发的电源系统。奠定了蓝箭航天的行业地位。

朱雀二号的SSO运载能力为1.5吨（后续改进型号将增加到4吨），使其成为目前在轨运载能力最大的民用和商用火箭。蓝箭已完成发动机、总装基地、发射场的全产业链布局，并有明确的商业运营规划。预计朱雀2将成为蓝箭航天未来几年的主力机型。

朱雀二号成功飞行后，蓝箭航天公开提及后续的“可回收模型”，但没有发布具体信息。考虑到朱雀二号第一级火箭体的直径和发动机布局，直接优化可回收模型是很困难的。后续的可回收模型估计是大型运载火箭，很可能会使用朱雀二号的80吨发动机。具有更好的技术传承和可靠性积累，有利于缩短可复用模型的开发周期。

2023年7月12日，朱雀二号曜二号成功发射（奇迹sf来源：网络）

星际荣耀（技术路线：小固体+甲烷）

成立于2016年。2019年7月，双曲线一号遥一发射成功，成为中国首枚成功入轨的民营航天火箭。星际荣耀一度成为社会关注度和资本认可度最高的商业火箭公司。提出的“从固体到液体，从小到大，固液兼备，小步快跑，快速迭代，不断进化”的经营理念得到了广泛传播。然而，2021年2月之后，双曲一号失败了连续推出3次，极大影响了星际荣耀的开发节奏。

2023年4月，双曲线一号遥流号成功发射。 2023年7月，星际荣耀公布了后续车型奇迹sf的谱图。其中，液体火箭主力型号为双曲III型液氧甲烷火箭，直径4.2米，总箭69米，一级并联9台“焦点2号”A 100-吨液氧甲烷发动机，500公里SSO运输能力为10.4吨（未回收）/6.2吨（重复使用）。 2021年6月，双曲3号通过了方案论证阶段审查。最新的相关进展是，2022年9月，福克斯2号完成了火炬点火器+针塞喷射器气体发生器的联合点火测试。

根据公司规划，固体双曲线一号预计到2025年将实现每年10发的发射能力，这意味着星际荣耀将坚持固体和液体系统并重的发展路线。该公司还有双曲线2号的飞行验证计划。作为一款拥有自主研发动力系统、需要大量资源投入的大型液体火箭，双曲线3号的首飞还需要一段时间。

2023年4月7日，双曲线一号成功复飞（奇迹sf来源：网络）

Power（技术路线：小固体+煤油）

团队成立于2018年，风格低调务实，走固体、液体产品并重的发展道路。 2020年11月至2023年8月，银河动力谷神一号固体火箭连续七次成功入轨，在小型固体火箭领域树立了可靠的品牌形象。由于小型固体火箭的利润和发展空间都比较有限，银河动力也一直在液体模型上寻求突破。

2018年12月，银河动力启动可重复使用液氧煤油火箭帕拉斯一号项目立项。帕拉斯一号是两级液氧煤油运载火箭，直径3.35米。第一级并联7台50吨自主研发的Sky煤油发动机，低轨运输能力为5吨。由于 Power选择同时开发固体和液体模型的路径，液体模型的优先级较低， One的开发最近才开始加快。

2022年3月，苍穹发动机首次全系统试验成功。 2023年5月，首枚帕拉斯一号火箭在安徽池州工厂下线，同时建成发动机测试基地。预计该基地将对动力系统进行一系列试运行，逐步确定发动机状态。预计不可回收的 1 将于 2025 年准备好进行飞行验证。

2023年8月10日，谷神星一号妖气发射成功（奇迹sf来源：互联网）

中科航天（技术路线：大固体+煤油）

成立于2018年底，是以中国科学院力学研究所和航天飞行科技中心为基础的混合所有制商业航天企业。具有得天独厚的资源优势和制度优势。中国航天选择了大型固体+液体技术路线。 2022年7月，利剑一号遥一火箭飞行验证成功，成为我国最大的固体火箭。 2023年6月，利剑一号遥二号火箭成功完成一箭26颗卫星的飞行任务，确立了在固体火箭领域的差异化竞争优势。

中国航天对于液体模型也有明确的规划。 2019年就开始液体发动机的研发。不过，与银河动力类似，中国航天目前的研发重点也是固体火箭模型，因此液体模型的研发进度相对缓慢。公司已披露的进展信息较少。

2022年11月，中国航天公布了离剑2号（小型液体火箭，动力系统采用80吨级轩辕2号+15吨级轩辕1号）的相关信息，但在2023年6月的巴黎航展上却透露，它是目前正在全力研制液氧煤油火箭“利建三号”，但并未提及“利建二号”的信息。“利建三号”的研制进度和首飞时间也不清楚。

2022年7月27日，利剑一号首飞成功（奇迹sf来源：网络）

天兵科技（技术路线：煤油）

成立于2019年。天兵科技刚成立时，以小众推进剂HCP火箭起家。期间，业内有传言称其将与九州云箭合作研发液氧甲烷火箭。 2021年切换技术路线到煤油火箭后，迅速研制出液氧煤油火箭天龙二号并实现首飞成功，引起行业震动。天龙二号的研制周期约为2年，比其他商业火箭公司固体火箭的研制周期要短。

天龙二号尚无后续飞行计划。目前，天兵科技的开发工作主要转向了《电龙3》。天龙三号是目前中国商用火箭领域发布的最强火箭。它与猎鹰9号火箭相当，SSO能力为14吨。与长征五号相同。SSO运力（15吨）相似。天龙三号火箭体直径由天龙二号的3.35米增加到3.8米，自主研发的110吨级天火12号煤油发动机取代了从天龙二号采购的YF-102发动机。飞升的副发动机已也已经退休了。这意味着天龙3的开发几乎需要从头开始。如果该公司计划在2024年5月首飞，意味着远程五级液体火箭的研制周期将从10年缩短至3年，这将是一个巨大的挑战！

有利的是，天兵通过天龙二号的成功，积累了一定的流动模型开发经验，并获得了阶段性所需的资金支持。天火12发动机可能深度借鉴了YF-102发动机，为天龙三号的研制提供了一定的基础。但作为一款采用新发动机、新动力布局、新火箭体结构、需要新的发射站，如果能如期首飞，必将载入航天史册，让猎鹰9号相形见绌，让我们拭目以待！

2023年4月2日，天龙二号首飞成功（奇迹sf来源：网络）

东方空间（技术路线：捆绑固体+煤油）

成立于2020年，或许是出于行业停滞和差异化竞争的考虑，东方航天以捆绑式超大型固体火箭“引力一号”作为切入点。 -1的SSO运输能力高达4.2吨，几乎是欧洲航天局目前服役的最强大固体火箭Vega C的两倍。一旦研制成功天火奇迹，将成为世界上起飞能力最大、运输能力最强的固体运载火箭。无论是从产品配置还是市场定位来看，重力一号都是一款话题度极高的产品。

东方航天还公布了后续液体火箭的模型计划。不过，该公司目前的开发重点仍然是重力一号的开发，液体火箭的开发还处于早期阶段。重力 1 号计划于 2023 年底首次飞行。

“重力一号”海上发射标志着奇迹sf

奇迹sf是中国主要商业火箭企业近年来的进展：

参照系：

对中国商业火箭企业的影响是非常深远的。发展历史的回顾（如下表）对于评估中国商业火箭的未来发展仍然具有重要的参考价值。

二十年来，有很多成功的经验。但我认为最重要的可能有以下几点：

首先，火箭重复利用长期以来一直是一个发展方向，因为这是降低发射成本、实现大规模航天应用的唯一途径。这是几乎所有商业火箭公司的共识和共同目标，这里不再讨论。

其次，从一开始就确定了液体火箭的技术路线，同时选择了自主研发发动机的发展方式。这在当时的初创航空航天公司中是罕见的。 “实力第一”一直是中国航天事业的座右铭。发动机对于火箭的重要性怎么强调都不为过。商业航天虽然强调效率和成本控制，但也必须遵循科学，遵循火箭发展的内在规律和底层逻辑。如前所述，自主研发液体火箭已经成为中国商业航天界的共识。 20 年前，我们做了第一件事。

第三，秉承“少而精”的发动机发展战略，20年来仅开发了两大系列发动机。前10年专注于梅林发动机，并不断优化改进，衍生出多种性能优越的真空和海平面发动机。当前版本发动机的推力比第一版本提高了2.5倍！猛禽发动机也遵循同样的发展轨迹。通过不断提高室压，推力从185吨增加到269吨，而发动机的重量基本保持不变。虽然这已经是顶级技术，但真正驱动它的还是以结果为导向的底层业务逻辑。

第四，选择甲烷作为星舰动力系统的燃料，研制出世界上唯一的全流式分级燃烧火箭发动机“猛禽”。这也是商业航天的底层逻辑决定的。既然再利用是降低发射成本的最根本途径，那么选择最适合再利用的甲烷作为燃料是自然合理的。此外，与煤油相比，甲烷还可以实现全流量分级燃烧，可以前所未有地压榨发动机的性能，这无疑非常符合商业逻辑。沼气机的难度、风险和开发周期一定是权衡过的。从目前猛龙队的表现来看，这个决定基本上已经成功了。

您可能已经注意到，上述四个中的三个与引擎有关。确实，在航天领域，实力永远是第一位的。俗话说，力量大可以砖飞，力量大可以创造奇迹。只要解决了动力问题，其他问题，无论是各种配置，还是火箭回收，都迎刃而解。我将在下一节中详细阐述这一点。

事实证明，所做的大部分选择，迄今为止并没有走过太多的弯路。它是中国商业航天事业的典范和最佳参照系。

火箭发展的内在规律：实力优先、积累进步

我们取得现在的成就并非偶然。尊重客观规律、始终如一地专注于电力系统研发是其成功的秘诀之一。

火箭作为高复杂性、高可靠性、高精度的系统集成产品，其研制过程是一项复杂的系统工程。影响火箭研制周期的主要因素包括动力系统的研制、整个火箭的总装和测试以及配套基础设施的建设。如果涉及新技术、新工艺，需要长期验证、反复优化。这是火箭发展的基本规律。火箭研制最困难的部分从来不是理论设计，而是工程实现。因此，无论是什么类型的火箭，如果从发动机开始独立研制，周期都会很长，因为发动机通常是火箭研制周期的关键。

与固体发动机相比，液体火箭发动机的结构和工艺更为复杂。一款新型液体发动机从立项到投入使用，需要反复经历“设计-制造-总装-测试-设计优化-制造-总装-测试-设计优化……”的循环投入生产。设计优化需要底层数据，这些数据只能通过地面测试或飞行测试获得。设计优化的实施往往需要新工艺的配合，而新工艺的探索需要时间来验证。

在单台发动机的性能和稳定性得到充分验证后，火箭公司还需要通过分级动力系统试车来验证多台发动机之间的协调性和一致性，以及助推器输送系统的合理性和可靠性。由于火箭动力系统与结构等其他系统深度耦合、相互影响，因此动力系统验证后，需要通过多种测试来进一步验证动力系统与其他系统的匹配性，包括系列接口管理、振动管理、受力分析等。在此过程中，火箭需要通过设计或工艺优化调整不断进行调试。这也是一个比较漫长的过程，进一步拉长了火箭的研制周期。

从行业规则来看，液体火箭发动机从立项到成熟需要近10年的时间。以梅林发动机为例，从发动机开始研制到首次飞行验证（猎鹰1号）用了6年时间，从开始研制到成熟模型应用（猎鹰9号）用了10年时间。自首次飞行验证后，梅林发动机经过近10年的反复迭代和更新，才达到目前成熟稳定的状态。

以下是已从世界各地轨道发射的商业火箭（按首飞时间排列，包括失败）。可见，电力系统开发方法对开发周期有重大影响。自主研发的液体发动机一般需要10年左右的时间才能成熟。

·猎鹰1号（）：煤油，自主研发发动机，研制周期约6年（2002年-2008年）

·猎鹰9号（）：煤油，采用猎鹰1号发动机，开发周期约5年（2005-2010）

· 电子数（实验室）：煤油，自主研发发动机，开发周期7年左右（2012-2018）

·朱雀一号（蓝箭航天）：固体，发动机外部采购，研制周期约1年（2017-2018）

· 双曲线一号（星际荣耀）：固体，发动机从外部购买，开发周期约2.5年（2017-2019）

· Ceres 1（ Power）：固体，发动机部分外包，开发周期约2.5年（2018-2020）

·力建一号（中国航天科技集团）：固体，发动机外部采购天火奇迹，研制周期3年左右（2019-2022）

·朱雀2号（蓝箭航天）：甲烷，自主研发发动机，研制周期8年左右（2016-2023）

· 人族一号（太空）：甲烷，自主研发发动机，开发周期约8年（2015-2023）

·天龙2号（天兵科技）：煤油，发动机对外开采，研制周期2年左右（2021-2023）

·星舰-超重（）：甲烷，自主研发发动机，开发周期约11年（2012-2023）

正是由于液体火箭发动机的研制周期长、投入巨大，基于一种发动机的长期反复优化和验证，不断探索发动机性能，同时提高可靠性，日积月累已成为基本的发展规则航空航天发动机。

在率先实现火箭重复利用并展示发射成本大幅降低后，可回收火箭已成为商业火箭公司的最终目标。国内领先的商业火箭公司都选择了液体火箭路线，但实施方式略有不同，比如固体和液体同时推进，用固体支撑液体（银河动力、星耀、中国航天），或者专注于液体发展稳步前进（蓝箭），或借力资源加速跨越发展（天兵科技）。但归根结底，我们必须尊重液体火箭发展的内在规律。关键还是火箭的核心支撑系统（动力系统）。事实上，可重复使用的电力系统需要更多时间才能达到所需的成熟度和可靠性。这也是梅林和猛禽发动机给我们带来的宝贵经验。

猛禽发动机点火测试

机遇与挑战

经过近十年的发展，我国商业航天事业越来越好，但也面临着巨大的挑战。截至目前，商业火箭尚未进入主流大中型商业卫星市场。没有一家商业火箭公司实现盈利并真正开始商业运营，其市场份额可以忽略不计。国内商业火箭企业仍处于发展初期。整体商业航天市场和国内外环境还存在很大的不确定性，技术上也存在巨大差距。

我们需要认识到这一差距，但也应该看到未来的巨大机遇。从历史的角度来看，商业航天可能是21世纪最大的趋势。航天日益成为中美之间的博弈，我们在商业航天领域已达到第二名。此外，中国经济长期依然乐观，商业航天市场正在形成，中国政府的产业政策（包括商业航天）具有连续性和长期执行能力，中国民营企业潜力巨大。我们没有理由不乐观。

未来，中国领先的商业航天企业中必将出现这样的巨头。谁将成为中国？这取决于企业领导人的远见、毅力和决心。只要遵循火箭产品的底层逻辑和火箭发展的内在规律，坚持下去，就一定会取得成功。

这个历史性的机遇不仅是留给企业家和企业的，也是留给资本和投资者的。未来十年仍将是中国商业航天发展的黄金时期。对于资本来说也是如此。只要充分理解火箭发展的底层逻辑和内在规律，就能洞察企业的本质和真实能力，抓住机遇。考虑对商业航空航天公司进行估值也可能是明智之举。中国商业航天的发展需要资本的支持，这也是“后房地产时代”资本应该做的正确的事情。

人类在太空已经有半个多世纪了，但最好的时代才刚刚到来。再过十年，我们今天盘点的中国商业火箭先驱们还好吗？历史的发展往往超出我们的想象。也许我们将有机会见证奇迹发生。