長征十二號遙三運載火箭點火升空

北京時間2025年11月10日10:41（下同北京時間），在海南商業(yè)航天發(fā)射場2號發(fā)射工位，“長征十二號”遙三運載火箭點火升空，隨后將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)低軌13組衛(wèi)星送入近地軌道（LEO）。這是“長征”系列運載火箭第607次發(fā)射，也是新一代“長征”火箭第100次發(fā)射。目前，新一代“長征”火箭已進入接替上一代火箭執(zhí)行更高頻次發(fā)射的新階段。

新一代“長征”運載火箭的誕生之路

超前規(guī)劃新一代“長征”運載火箭。20世紀末至21世紀初，隨著世界航天科技的進步和發(fā)射需求的改變，世界航天主要呈現(xiàn)出以下發(fā)展態(tài)勢：航天器重型化、星座化；待發(fā)航天器種類、數(shù)量齊增；采用清潔推進劑，等。這一時期對運載火箭提出了大運力、低成本、采用清潔推進劑、高可靠性、強適應性的發(fā)展要求。

在此背景下，世界主要航天大國（實體）的運載火箭進入更新?lián)Q代的階段，美國研制了“德爾塔4”系列、“阿特拉斯5”系列，歐空局研制了“阿麗亞娜5”，日本研制了H2A系列，俄羅斯規(guī)劃研制了“安加拉”系列。

早在20世紀末，中國就已經在規(guī)劃運載火箭更新?lián)Q代和大型運載火箭的研制。1986年，中國制定了“863計劃”，把“大型運載火箭和天地往返運輸系統(tǒng)”確立為航天領域的重大探索項目。1988年，中國開啟了大型運載火箭的論證工作，但進展速度較慢。

四個初始型號。21世紀初，隨著航天發(fā)展的提速，新一代“長征”運載火箭的研制得到了重視。2002年，中國改進完善863計劃火箭發(fā)動機和大型運載火箭專家組組長朱森元提出了“模塊化研制、積木式發(fā)展”的建議，確定了“一個系列、兩種發(fā)動機、三個模塊”的總體發(fā)展思路以及”通用化、系列化、組合化”的設計思想。一個系列即“長征五號”系列運載火箭；兩種發(fā)動機即海平面推力50噸級的液氫液氧發(fā)動機（YF-77）和海平面推力120噸級的煤油液氧發(fā)動機（YF-100系列）；三個模塊即直徑5米、直徑3.35米和直徑2.25米三種基本箭體模塊。

長征五號系列大型運載火箭型譜示意圖

2009—2010年，原計劃作為“長征五號”系列中衍生型號的小型、中型火箭分別獨立形成“長征六號”與“長征七號”[1]，“長征五號”系列中僅剩下芯級直徑5米的大型火箭。同時，為避免火箭型號間運載能力交叉重疊，“長征五號”系列的優(yōu)先發(fā)展型號由2006年時的基本型構型D轉變?yōu)闃嬓虰和構型E。2011年左右，構型B和構型E分別被命名為“長征五號乙”和“長征五號”，構成“長征五號”系列的主要型號。

左起：YF-100、YF-77、YF-75D

為新一代“長征”火箭配套研制的YF-100發(fā)動機裝機于“長征五號”助推級、“長征七號”芯一級和助推級、“長征六號”一級；YF-77裝機于“長征五號”芯一級。在研制起飛級主發(fā)動機的同時，中國規(guī)劃研制了2款上面級發(fā)動機：基于YF-100分級燃燒循環(huán)發(fā)動機技術成果研制的150千牛級（后改稱180千牛級）YF-115液氧煤油發(fā)動機；基于YF-75改進研制的YF-75D液氫液氧發(fā)動機。其中，YF-75D作為“長征五號”芯二級主發(fā)動機，YF-115作為“長征六號”和“長征七號”芯二級主發(fā)動機。

左起：長征六號、長征十一號、長征七號、長征五號

經歷超前規(guī)劃部署和長期攻關研制，液體火箭逐漸成型，同期中國固體推進劑火箭發(fā)動機也取得突破，在21世紀10年代，中國新一代“長征”火箭四個初始型號“長征十一號”固體運載火箭、“長征六號”、“長征七號”和“長征五號”全部成功完成首飛亮相并實現(xiàn)多次發(fā)射，其中“長征五號”和“長征七號”構成中國新一代“長征”運載火箭型譜發(fā)展的基礎。

七個擴展型號

新一代長征運載火箭現(xiàn)役11個型號最近一次發(fā)射合集（制圖：木蘭星舟；部分圖片來源：微博@追箭部落）

為滿足多樣化的發(fā)射需求，在既有技術成果基礎上，新一代“長征”火箭型譜快速擴展�！伴L征七號”通過加裝“長征三號甲”系列氫氧上面級并做適應性改進，形成高軌火箭“長征七號甲”；“長征七號”通過去掉兩枚助推器和芯二級、加裝“長征三號甲”系列氫氧上面級形成主要用于低軌任務的“長征八號”；“長征八號”通過換裝配備YF-75DA氫氧機的直徑3.35米氫氧上面級形成運力更強的“長征八號甲”。“長征五號”去掉芯二級、換裝長度20.5米的大型整流罩形成“長征五號B”，用于執(zhí)行近地軌道載人空間站主艙段發(fā)射。基于直徑3.35米的一二級箭體模塊及其配套液氧煤油發(fā)動機，并加裝4枚直徑3米固體助推器形成主要用于近地任務的“長征六號甲”；在“長征六號甲”基礎上去掉4枚助推器、換用直徑3米二級形成主要用于低軌任務的“長征六號丙”。

長征十二號遙三

在新一代“長征”火箭之前，由于鐵路運輸限制，中國運載火箭模塊最大箭體直徑被限制在3.35米，限制了運載火箭的發(fā)展空間。經過火箭研制單位和鐵路單位協(xié)調，鐵路運輸支持的最大箭體直徑被提升0.45米至3.8米，以此誕生了中國首款直徑3.8米運載火箭（“長征十二號”）。“長征十二號”采用簡潔的二級串聯(lián)構型，一級配備4臺YF-100發(fā)展型號130噸級泵后擺高壓補燃液氧煤油發(fā)動機（YF-100K子型YF-100J），二級配備一臺具備2次啟動能力的YF-115B。通過4發(fā)并聯(lián)，“長征十二號”一級擁有中國運載火箭單模塊最大的單位面積推力比（面推比），助推該箭具備較高的運載效率，以支持巨型低軌星座大批量組網(wǎng)發(fā)射。

解鎖大部分發(fā)展目標！

按照 《中國的航天》白皮書的要求[1]，中國新一代運載火箭發(fā)展目標可以概括如下：大運力、低成本、采用清潔推進劑、可靠性高、適應性強，迄今已實現(xiàn)大部分目標。

長征五號B遙八

大運力支持中國重大航天工程建設。“長征五號”系列火箭的近地軌道（LEO）運力達到25噸，地球同步轉移軌道（GTO）運力達到14噸，處于世界大型運載火箭的前列。首飛以來，“長征五號”支持實施了包括探月工程、行星工程重大航天工程在內的數(shù)次重量級高軌及深空發(fā)射，包括“遙感四十一號”大型高軌光學遙感衛(wèi)星、“嫦娥五號”、“嫦娥六號”、“天問一號”等發(fā)射任務。同時，“長征五號乙”則支持實施了載人航天工程、星網(wǎng)工程等重大航天工程發(fā)射任務，發(fā)射了新一代載人飛船試驗船、“天宮”空間站一期三個基本艙段、星網(wǎng)3組低軌衛(wèi)星。基于“長征五號”系列的大運力，中國航天將進入空間的能力提升了一個級別。

主動力基本采用清潔推進劑。迄今為止，中國新一代“長征”火箭完成首飛的型號當中，除了“長征六號”三級采用傳統(tǒng)的四氧化二氮/偏二甲肼，其余型號的所有液體級段全部采用具有清潔屬性的液氧煤油、液氫液氧雙組元推進劑，燃燒產物是水和二氧化碳，無毒無污染。

長征五號遙九

發(fā)射任務適應性強。新一代“長征”火箭形成了梯度運力，比如“長征七號甲”和“長征五號”地球同步轉移軌道（GTO）運力分別為7噸和14噸，“長征七號”和“長征五號乙”的近地軌道（LEO）運力分別為14噸和25噸，能夠適配不同質量等級的發(fā)射任務。新一代“長征”火箭普遍配備具備二次啟動能力的末級發(fā)動機，比如“長征八號”芯二級配備YF-75，“長征六號甲”芯二級可選配YF115B，“長征十二號”二級配備YF115B，使得這些火箭可以兼顧執(zhí)行地球低、中、高軌道發(fā)射任務，并能勝任低軌道異軌多星發(fā)射任務。

可靠性高。相較于前一代“長征”運載火箭，新一代“長征”火箭進行了全面徹底的升級迭代。比起傳統(tǒng)火箭，新一代“長征”火箭普遍少一級，采用一級半或二級半構型來提高火箭的固有可靠性，以冗余、容錯、降額等設計方法的廣泛運用來提高設計可靠性，以牽制釋放裝置來提高發(fā)射可靠性。[1]新一代液體運載火箭的設計可靠性普遍達到0.98，是我國新研運載火箭的最高值。截至2025年11月10日“長征十二號”遙三任務，新一代“長征”火箭完成了100次發(fā)射，取得98次成功，成功率98%，其中液體運載火箭（含固液捆綁火箭）82次發(fā)射、80次成功，成功率97.56%。

逐漸實現(xiàn)低成本。新一代“長征”火箭采用簡潔設計和“通用化、組合化、系列化”三化設計思想，通過基礎模塊的組合構型形成不同運力、不同用途的火箭型號，最終可促使單位質量發(fā)射成本的大幅降低�，F(xiàn)階段，基于成熟模塊組合形成的“長征八號”能實現(xiàn)較低的發(fā)射成本。而在產能和發(fā)射數(shù)量進一步提升之后，基于規(guī)模效應，其它型號的單位發(fā)射成本也將進一步降低。

新一代載人運載火箭和可復用火箭

長征十號系列火箭（左起）：長征十號貨運構型、長征十號載人構型、長征十號甲貨運構型、長征十號甲載人構型

中國新一代“長征”運載火箭對于上一代運載火箭的替代將是全面的，包括載人火箭。為滿足新階段載人航天工程發(fā)射需求，中國配套研制了“長征十號”系列運載火箭，已經規(guī)劃研制了2個型號4種構型：“長征十號”載人構型、“長征十號”貨運構型、“長征十號甲”載人構型、“長征十號甲”貨運構型。

YF-100K

“長征十號”系列采用的是直徑5米箭體，其中“長征十號”芯一級模塊配備了YF-100發(fā)動機改進型號YF-100K/L，芯二級配備的YF-100M發(fā)動機是基于YF-100K研制的高空型號，芯三級配備了由YF-75D氫氧機改進而來的YF-75E�！伴L征十號甲”一級配備由YF-100K改進的YF-100N/P，芯二級主動力型號同“長征十號”�？傮w而言，“長征十號”系列的研制建立在新一代“長征”火箭技術成果的基礎上，其直徑5米箭體、YF-100系列煤油機、YF-75D改進型氫氧機既有繼承又有創(chuàng)新。

早在20世紀末，中國就已經密切關注世界可重復使用運載火箭的發(fā)展態(tài)勢，時至今日，在太空探索技術公司（SpaceX）把可復用火箭路線走通后，發(fā)展可復用火箭已經是大勢所趨，新一代“長征”火箭可復用型號代表作也將迎來首飛。預計在2026年，“長征十號甲”將在“夢舟一號”載人飛船發(fā)射任務中實現(xiàn)首飛，這是新一代“長征”火箭的大型可復用型號。“長征十號甲”一級配備YF-100N/P煤油機，這是YF-100系列首個可復用型號，可多次啟動、可深度變推，一級回收復用次數(shù)不少于10次。

長征十二號甲示意圖

新一代“長征”火箭即將迎來首款液氧甲烷可復用型號。在可復用火箭中，存在液氧煤油動力路線和液氧甲烷動力路線，長期而言后者是總體更優(yōu)的路線。相較于液氧煤油，液氧甲烷燃燒引起的結焦和積炭現(xiàn)象更輕微，火箭級段的復用周期更短，是更理想的可復用火箭推進劑。目前，新一代“長征”火箭即將迎來首款液氧甲烷可復用運載火箭“長征十二號甲”。

“長征十二號甲”主動力全部采用液氧甲烷發(fā)動機，其一級配備7臺龍云（LY-70）液氧甲烷可復用發(fā)動機，采用燃氣發(fā)生器循環(huán)，具備40%-100%深度變推力能力、不小于3次的多次啟動能力，二級配備1臺真空版YF-209液氧甲烷發(fā)動機（YF-209V），采用燃氣發(fā)生器循環(huán)，具備3~4次啟動能力、27%~108%深度變推能力。預計最早在2025年底，“長征十二號甲”火箭將迎來首飛，這將是新一代“長征”火箭在主動力類型和復用路線的一次跨越。

結語

現(xiàn)役新一代長征運載火箭基本信息

截至“長征十二號”遙三任務，本年度中國新一代“長征”火箭已執(zhí)行26次發(fā)射任務，占到同期中國航天發(fā)射總數(shù)（72次）的36%和同期“長征”系列火箭發(fā)射總數(shù)（53次）的近50%，基于產能的提升和技術的成熟，新一代“長征”火箭正在接替上一代“長征”火箭，成為中國航天發(fā)射的主力，也在提高中國航天發(fā)射能力的上限。

自新一代“長征”火箭首飛以來，已經逐漸成為中國載人空間站工程、探月工程、行星工程、星網(wǎng)工程等重大航天發(fā)射任務的主力，即將成為載人登月工程的主力。與此同時，新一代“長征”火箭也正在成為以巨型低軌星座組網(wǎng)發(fā)射任務為代表的商業(yè)航天發(fā)射的主力。

未來，隨著地球軌道資源的深入開發(fā)、月球乃至火星開發(fā)的展開，中國航天對于運載能力的需求還將提升一個量級，需要近地軌道運力100噸級、地月轉移軌道運力50噸級的重型運載火箭來支持對空間資源的更大規(guī)模、更深層次的開發(fā)，新一代運載火箭最強型號、具備完全復用能力的“長征九號”將登上航天舞臺，這將成為中國運載火箭發(fā)展史上的重大里程碑事件，也是中國全面建成航天強國的標志之一。

作者：木蘭星舟

參考資料

[1]《中國新一代運載火箭發(fā)展展望》
https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=VUvWpoE9A3JAlzedcXRUBcCuMBbMBBxfsO-rJCVyNpImma75tpHK77RDFBJ2Ck4uU8K4j9Z3bbCdtf7O7pB07Aag3rbVbCC7VI0FRyaU1DtaN5fWg_JSAq7venOvlxi_Zou1_uyrwsOODtSk9HkPiOfvmLCxtGSE08XFEZ-nxc2eyEutKysHLA==&uniplatform=NZKPT&language=CHS