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“長征十二號(hào)乙”運(yùn)載火箭一級(jí)靜態(tài)點(diǎn)火試驗(yàn)
北京時(shí)間2026年1月16日下午,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)中國商火發(fā)射工位,“長征十二號(hào)乙”運(yùn)載火箭順利完成一級(jí)靜態(tài)點(diǎn)火試驗(yàn),這意味著該箭距離首飛已經(jīng)不遠(yuǎn)。“長征十二號(hào)乙”為商業(yè)航天國家隊(duì)面向商業(yè)航天發(fā)射市場(chǎng)推出的大型低溫液體運(yùn)載火箭,一級(jí)可重復(fù)使用,將實(shí)現(xiàn)低成本發(fā)射,其將成為中國商業(yè)航天發(fā)射市場(chǎng)的主力箭型。
商業(yè)航天國家隊(duì)的代表型號(hào)
2024年9月26日,中國航天科技集團(tuán)商業(yè)火箭有限公司(簡稱中國商火)在上海成立,中國商業(yè)航天迎來一位重量級(jí)選手。中國航天科技集團(tuán)有限公司是當(dāng)前中國航天事業(yè)的絕對(duì)主力,其成立商業(yè)航天子公司中國商火是航天國家隊(duì)在商業(yè)航天的重要布局。對(duì)比其它商業(yè)航天企業(yè),基于強(qiáng)大的國家隊(duì)背景,中國商火在資源、技術(shù)、人才等方面擁有顯著的優(yōu)勢(shì)。
在此之前,國有航天企業(yè)推出的商業(yè)運(yùn)載火箭均為中小型火箭,包括“長征八號(hào)”系列的“長征八號(hào)”、“長征八號(hào)甲”,“捷龍”系列的“捷龍一號(hào)”、“捷龍三號(hào)”,“長征十二號(hào)”系列的“長征十二號(hào)”、“長征十二號(hào)甲”,最大運(yùn)力停留在12噸左右,延續(xù)了上一代火箭中等體量和運(yùn)力的特點(diǎn),能夠適配全球占比最高的近地軌道(LEO)和太陽同步軌道(SSO)發(fā)射需求,但是面對(duì)大型和巨型低軌星座批量組網(wǎng)發(fā)射顯得力有未逮。
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“長征十二號(hào)乙”
在世界航天發(fā)展新階段,從運(yùn)力需求而言,大型和巨型低軌星座組網(wǎng)發(fā)射已經(jīng)成為運(yùn)載火箭發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)的第一需求,需要具備“大運(yùn)力、高頻次、低成本”特點(diǎn)的大型可復(fù)用運(yùn)載火箭支持組網(wǎng)建設(shè)。面對(duì)這一關(guān)鍵需求,作為商業(yè)航天國家隊(duì)的代表,中國商火推出的“長征十二號(hào)乙”大型可復(fù)用火箭將成為商業(yè)航天國家隊(duì)的代表型號(hào),能有效解決發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)“星多箭少”運(yùn)力供給不足的問題。
長征系列首款商業(yè)大型可復(fù)用火箭
“長征十二號(hào)乙”(CZ-12B)是中國航天科技集團(tuán)商業(yè)火箭有限公司研制的大型可復(fù)用低溫液體運(yùn)載火箭,采用單芯級(jí)兩級(jí)串聯(lián)構(gòu)型,一二級(jí)共用同一系列液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī),一級(jí)多發(fā)并聯(lián)、動(dòng)力冗余。該箭主要用于低軌衛(wèi)星星座組網(wǎng)發(fā)射及其它商業(yè)發(fā)射任務(wù)。
“長征十二號(hào)乙”一級(jí)主動(dòng)力配備9臺(tái)YF-102R液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī),為YF-102系列的可復(fù)用型號(hào),采用燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán),海平面推力90噸級(jí),海平面比沖282秒。YF-102R(單次任務(wù))具備不小于2次的起動(dòng)能力,支持50%~105%深度變推力。YF-102R瞄準(zhǔn)開式循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)世界最高水平設(shè)計(jì)研制,發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)與“獵鷹九號(hào)”一級(jí)配備的“默林1D+”(Merlin 1D+)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)標(biāo),采用新型噴注器、輕質(zhì)高轉(zhuǎn)速渦輪泵新技術(shù),推重比達(dá)到180,可重復(fù)使用次數(shù)不小于10次。
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YF-102V
“長征十二號(hào)乙”二級(jí)配備1臺(tái)YF-102V發(fā)動(dòng)機(jī),為YF-102系列的真空型號(hào),采用燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán),混合比可實(shí)現(xiàn)±4%調(diào)節(jié),噴管面積比110,支持雙向搖擺5度,真空推力約72噸(710千牛),真空比沖327秒,推重比90。YF-102V具備2次點(diǎn)火能力,支持55%~100%變推力。
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“長征十二號(hào)乙”
“長征十二號(hào)乙”高度72米,一二級(jí)直徑4.37米,整流罩直徑5.2米,起飛質(zhì)量670噸上下,起飛推力約810噸,一次性使用狀態(tài),近地軌道(LEO)運(yùn)載能力20噸級(jí),高度500千米太陽同步軌道(SSO)運(yùn)載能力15噸。作為部分可復(fù)用火箭,“長征十二號(hào)乙”一級(jí)將配備4個(gè)可展收柵格舵、4個(gè)可展收著陸腿、姿控系統(tǒng),支持多次回收復(fù)用。
在新一代“長征”運(yùn)載火箭已經(jīng)完整亮相的型號(hào)當(dāng)中,“長征十二號(hào)乙”是繼“長征五號(hào)”、“長征五號(hào)乙”之后第三個(gè)運(yùn)力達(dá)到20噸級(jí)的型號(hào),也是首個(gè)大型可復(fù)用型號(hào)。“長征十二號(hào)乙”將大幅拓展“長征”火箭商業(yè)型號(hào)的能力邊界,其能力基礎(chǔ)和商業(yè)屬性將使其成為商業(yè)航天發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)的主力型號(hào)。
巨型星座組網(wǎng)的主力大箭
2025年12月25日到31日期間,中國正式向國際電信聯(lián)盟(ITU)申請(qǐng)新增20.3萬顆衛(wèi)星的頻率與軌道資源,涉及14個(gè)衛(wèi)星星座。加上此前完成申請(qǐng)的低軌星座衛(wèi)星,中國低軌星座積累了至少二十余萬顆的待發(fā)衛(wèi)星,總質(zhì)量達(dá)到數(shù)萬噸,對(duì)于火箭發(fā)射服務(wù)產(chǎn)生了巨量的需求。
以中國星網(wǎng)為例,其規(guī)劃發(fā)射衛(wèi)星總數(shù)達(dá)到12992顆,主要為低軌衛(wèi)星。2025年“長征八號(hào)甲”為其實(shí)施了6次批量組網(wǎng)發(fā)射任務(wù),部署54顆衛(wèi)星,入軌衛(wèi)星總質(zhì)量達(dá)37.53噸,平均695千克/顆。以上述衛(wèi)星總量和衛(wèi)星平均質(zhì)量為參考來簡單計(jì)算,中國星網(wǎng)完成部署需要“長征八號(hào)甲”這類近地運(yùn)力10噸級(jí)的一次性運(yùn)載火箭實(shí)施超過1400次發(fā)射,而這僅僅是其中一個(gè)巨型星座的組網(wǎng)需求。
很明顯,面對(duì)浩如煙海的低軌星座待發(fā)衛(wèi)星,依靠一次性中型運(yùn)載火箭是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,這體現(xiàn)在產(chǎn)能、運(yùn)力、成本以及基于產(chǎn)能形成的發(fā)射頻次等方面,市場(chǎng)需要能提供大運(yùn)力的大型火箭,能實(shí)現(xiàn)高頻次、低成本發(fā)射的可復(fù)用火箭,即大型可復(fù)用液體運(yùn)載火箭,“長征十二號(hào)乙”正是這類商業(yè)型號(hào)。
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左起:長征十二號(hào)和長征十二號(hào)乙(左圖來源微博@追箭部落)
更大運(yùn)力。在回收狀態(tài)下,如果按照一級(jí)航區(qū)回收模式80%運(yùn)力利用率計(jì)算,“長征十二號(hào)乙”能提供16噸左右的近地運(yùn)力,單發(fā)任務(wù)的衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量會(huì)比近地運(yùn)力12噸的“長征十二號(hào)”高出33%左右。
更低成本。作為采用商業(yè)模式快速打造的運(yùn)載火箭,“長征十二號(hào)乙”主動(dòng)力采用了基于成熟技術(shù)快速研制的YF-102系列液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī),后者作為商業(yè)航天的貨架產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了多型號(hào)火箭共用,使得“長征十二號(hào)乙”可以大幅壓縮研制和生產(chǎn)成本。同時(shí),“長征十二號(hào)乙”一級(jí)支持多次回收復(fù)用,能夠通過多次重復(fù)使用降低航天發(fā)射的邊際成本。更低的研制和生產(chǎn)成本,更低的發(fā)射邊際成本,使得“長征十二號(hào)乙”能夠?qū)崿F(xiàn)有競(jìng)爭(zhēng)力的低成本發(fā)射。
更高頻次。在相同產(chǎn)能下,相較于“長征十二號(hào)”等一次性使用型號(hào),通過一級(jí)快速回收復(fù)用,“長征十二號(hào)乙”能實(shí)現(xiàn)更高頻次發(fā)射。同時(shí),“長征十二號(hào)乙”可用發(fā)射工位包括東風(fēng)商業(yè)航天創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)中國商火發(fā)射工位和海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)2號(hào)發(fā)射工位,并可進(jìn)一步拓展建設(shè),擁有支持較高頻次發(fā)射的發(fā)射場(chǎng)資源。
瞄準(zhǔn)低軌星座特別是大型和巨型星座組網(wǎng)需求,中國航天企業(yè)規(guī)劃研制了超過十個(gè)大型可復(fù)用液體運(yùn)載火箭型號(hào),進(jìn)度領(lǐng)先的部分型號(hào)正處于入軌發(fā)射和回收復(fù)用能力形成階段,“長征十二號(hào)乙”正是其中之一。憑借商業(yè)航天國家隊(duì)雄厚的技術(shù)背景、強(qiáng)大的人才隊(duì)伍和深厚的行業(yè)資源,“長征十二號(hào)乙”必將成為中國巨型星座組網(wǎng)的主力大箭。
結(jié)語
“長征十二號(hào)乙”參考了“獵鷹九號(hào)”經(jīng)過驗(yàn)證的成熟設(shè)計(jì)思路,是大一號(hào)的“獵鷹九號(hào)”,運(yùn)載效率存在一定差距(“獵鷹九號(hào)”近地運(yùn)載系數(shù)約4%,“長征十二號(hào)乙”約3%),運(yùn)力處于同一水平。在可復(fù)用火箭動(dòng)力路線中,“長征十二號(hào)乙”選擇了具有成熟技術(shù)基礎(chǔ)的液氧煤油路線,以此能快速達(dá)成目標(biāo)的入軌發(fā)射能力,成為巨型星座組網(wǎng)的即戰(zhàn)力。
當(dāng)前,中國低軌星座組網(wǎng)處于“星等箭”、火箭運(yùn)力嚴(yán)重不足的階段,而商業(yè)火箭規(guī)模運(yùn)力的形成處于爬坡階段,在不斷攀登新高度但還有較長的上坡路。“長征十二號(hào)乙”的出現(xiàn)就像及時(shí)雨,高度契合市場(chǎng)需求,其一旦形成連續(xù)穩(wěn)定發(fā)射及回收復(fù)用能力,等待它的將是源源不斷的發(fā)射訂單,其將成為中國商業(yè)航天發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)的主力大型火箭。
作者:木蘭星舟
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