商业航天 | 紧追！国产“猎鹰9”盘点

2024-04-29 11:04

今年4.24中国航天日前后，天兵科技、东方空间、蓝箭航天等我国新兴商业航天企业先后披露了性能对标美国猎鹰9号的火箭研制进展。

这些新兴民营火箭以大运力、低成本、部分可重复使用为主要特征，可将超过10吨物体送入近地轨道，每公斤载荷成本在人民币5万元以内，一级箭体可复用不少于20次。这些参数指标兼顾了需求与研制能力，一方面能够满足星网、千帆（G60）等万星级大型星座每次部署十余颗甚至更多卫星的需求，另一方面技术跨度适中，有可能仅靠初创企业有限资金在2026年左右甚至更早实现首飞，以服务星座建设高峰。

那么，我国已经进入实质研发阶段的“类猎鹰9号”民营火箭有哪些？进度怎样？前景/钱景如何？

2024年1月11日，我国民营引力一号火箭在山东海阳发射

天兵科技• 天龙三号

计划2024年夏季首飞

天龙三号是目前进度最快的“类猎鹰9号”火箭，全长71米，直径3.8米，低轨最大运力17吨，液氧煤油燃料，一级9台自研发动机并联。目前首飞所需发动机、部分箭体以及全箭电气单机产品已经就位，试飞场地为海南商业航天发射场二号工位。天龙三号尽量采用成熟设计，研制迅速（符合天兵科技一贯作风）。如果业内各型号均按计划推进，天龙三号将领先其它产品1年左右首飞，给公司在营收和融资上创造先机。

天龙三号模拟图

天兵科技张家港厂房中的天龙三号实物

蓝箭航天• 朱雀三号

计划2025年首飞

朱雀三号也是目前进度较快且箭体最大的“类猎鹰9号”火箭，全长76.7米，直径4.5米，低轨最大载荷21.3吨，液氧甲烷燃料，一级9台自研发动机并联。朱雀三号体现了蓝箭航天“火箭白菜化”的决心：除自研自产发动机以外，也攻关激光焊接不锈钢箭体技术。这是收益与风险并存的独特路线，充满敢闯敢拼的创业风格。

如果成功，火箭制造全产业链将实现公司自主可控，且继燃料平民化之后（液氧甲烷燃料可取自天然气和空气），箭体也将由成本较高的铝合金变为日常用不锈钢，从而将我国火箭成本控制和制造速度带向全新水平；如果攻关受阻，则型号面临停滞风险– 国内暂时缺少其它此类箭体产能可供“兜底”。目前蓝箭航天已经制造出部分试验箭体。此外，用于初步验证一级回收技术的VTVL-1试验箭已经在2024年1月完成百米级飞行测试。

朱雀三号示意图

用于测试的朱雀三号箭体

朱雀三号垂直起降验证箭VTVL-1

东方空间• 引力二号

预计2025年具备首飞条件

在2024年4月23日的中国航天大会上，东方空间正式发布了引力二号火箭。火箭全长70米，直径4.2米，低轨最大载荷21.5吨，液氧煤油燃料，一级9台自研发动机并联。与其它型号有所不同的是，引力二号还存在加装2个固体助推器的子版本，低轨运力高达29吨，比长征五号B还多出4吨，推测其市场定位为空间站舱段等大件运输。

东方空间是非常年轻的企业，2020年夏天成立，2024年1月即实现全球最大固体火箭引力一号首飞成功，其超过6吨的运力使东方空间后来居上，成为目前我国新兴航天企业中单箭营收的领头羊（按载荷重量计费），体现了企业强大的技术和商业能力。目前，引力二号配套的发动机已经开始试车。

引力二号示意图

配套引力二号的发动机

中科宇航• 力箭二号

计划2025年首飞

力箭二号全长53米，直径3.35米，低轨最大运力12吨，液氧煤油燃料，一级（芯级）3台外购发动机并联。该火箭最大特点是一级并联了2个与其相同的助推器，形成所谓CBC构型（其它型号一般在运力扩展版本上才采用这一设计，基础型号都是“光杆火箭”）。

从运力指标看，力箭二号不算突出，但中科宇航属于背靠中科院的混合所有制企业，这为型号带去了充足资金、研发力量和业务机会。力箭二号已经确定首飞即运送低成本货运飞船入轨，这对新兴航天企业来说属于较高价值任务。目前，力箭二号正在开展贮箱、气瓶、风洞测试、尾段烧蚀以及其它部组件试验。

力箭二号模拟图

部分部组件

星际荣耀• 双曲线三号

计划2025年首飞

双曲线三号基础型火箭全长68米，直径4.2米，低轨最大运力13.7吨，液氧甲烷燃料，一级9台自研发动机并联。除基础型号以外，双曲线三号还有分别捆绑了1个和2个助推器的衍生型号，助推器与一级通用。

作为我国首个实现入轨的老资格民营航天企业，星际荣耀早在2019年就启动了双曲线三号中大型液体火箭研制，但或许是受2021 – 2022年双曲线一号小型固体火箭连续三次发射失利的影响，公司近期较少披露双曲线三号研制进展，仅告知配套的JD-2发动机正在密集试车；型号在开展方案设计和关键技术攻关。随着星际荣耀在去年完成双曲线一号复飞以及成功进行双曲线2Y垂直起降验证火箭百米级测试，公司的研发保障条件应该在逐步改善。

3种构型的双曲线三号。左侧为基础构型。

发动机试车

箭元科技• 元行者一号

预计2025年具备首飞条件

火箭全长64米，直径4.2米，低轨最大运力超过10吨，液氧甲烷燃料，一级9台外购发动机并联，不锈钢箭体（据了解其制造工艺与朱雀三号不同），最大特色为一级海上溅落回收，无需回收船或着陆平台。目前完成了一级落水试验（不点火，由吊车投放）以及安装1台发动机状态下的一级点火试车。

元行者一号示意图

发动机试车

星河动力• 智神星一号

计划2024年首飞

火箭全长52米，直径3.35米，低轨最大运力8吨，液氧煤油燃料，一级7台自研发动机并联。如果以运力划分，智神星一号其实低于“类猎鹰9号”标准，但考虑到其具备可重复使用能力，这里也将其纳入。星河动力是我国王牌民营商业航天企业之一，其谷神星一号小型固体运载火箭创造了一年7次的国内同类企业发射频率纪录，在全球也属前列，但公司中大型液体火箭研制相对缓慢，且面对大型星座“单星重量1吨左右，每次尽量多发”的建设需求，智神星一号的设计指标已经略显尴尬。目前智神星一号已经有完整箭体露出（但不确定是否用于首飞）。后续智神星一号究竟是“目标箭”，还是更强大产品披露前的过渡型号，有待关注。

智神星一号海报

智神星一号整箭

小结

综合以上介绍，对于我国新兴民营航天企业研制的“类猎鹰9号”火箭，可以得出以下结论：

1、型号众多、路径丰富，在行业尺度上产出成果的概率高。

火箭研制属于高风险任务，参研企业越多、技术路线越丰富，就越有可能孵化出成功型号供市场选择。前述产品体现出了这种多样性，因此行业应当有信心在7个型号中看到成功作品：

数量众多，7企争先；

燃料齐全，液氧煤油、液氧甲烷、固体全部出现；

工艺兼备，传统铝合金与不锈钢焊接均有选用；

一级回收方式有所创新，除常见的陆地和船只甲板着陆以外，还存在海上溅落方案；

产业链“双保险”，全自主研发和采购集成并行；

研发战术多样，快、全、稳、巧……各具特色。

2、首飞时间不确定性较大。

7款火箭全部声称在2024 – 2025年首飞或具备首飞条件，但进度却差异明显。有的型号首飞箭已经露出真身，有的还在进行部组件试验。虽然当前状况不代表最终结果，但这也提示部分乃至全部火箭首飞时间“跳票”是大概率事件，对此投资人、客户应当有所准备。

3、效率高者为王，后期型号洗牌或不可避免。

目前美国已经先于我国3至5年进入星座建设高峰期，其经验表明，“类猎鹰9号”火箭年发射量上限为100 - 150发（注意国家队的长征八号、十二号等型号也会“分羹”），此后业务应当转入星舰级别巨型火箭。因此，7个型号不太可能都达到商业计划书上“每年大几十次发射”的目标，部分产品可能会提前消亡。机遇属于能够快速推出可靠大运力产品的企业。快鱼吃慢鱼。

自2014年国家向民营企业全面开放航天市场以来，短短10年，我国已经取得仅次于美国的成绩，这是国家真诚支持、企业家锐意进取、员工敬业勤劳的共同结果。

但这不是终点。此刻，国内迫切的发射需求即将井喷，国外同行正夜以继日抢占技术新高地。我国的航天新兴力量唯有快马加鞭、再接再厉，方能以过硬产品抓住机遇、迎接挑战，在市场立足。

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