很多人以為，火箭最難的是造火箭。

其實(shí)不是。

真正最難的，是

火箭可以設(shè)計(jì)很多種，但真正決定航天時(shí)代的，往往只有一種東西 —— 發(fā)動(dòng)機(jī)。

過(guò)去幾十年，全世界僅有極少數(shù)國(guó)家掌握頂級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，而真正站在這一領(lǐng)域最前沿的，是馬斯克旗下SpaceX的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)。

它代表了目前全球最先進(jìn)、技術(shù)難度最高的一類火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

而就在最近，中國(guó)商業(yè)航天邁過(guò)了一道極難的技術(shù)門(mén)檻。

藍(lán)箭航天正式宣布：220噸級(jí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)“藍(lán)焱”，順利完成整機(jī)全系統(tǒng)長(zhǎng)程試車。

這意味著，中國(guó)商業(yè)航天第一次真正摸到了“猛禽級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)”的技術(shù)門(mén)檻，正式踏入全流量補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)這條全球最難的技術(shù)賽道。

某種意義上說(shuō)，中國(guó)版星艦的前奏，已然奏響。

一、最難的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)：全流量補(bǔ)燃

藍(lán)焱的重要性，核心在于它采用了全流量補(bǔ)燃循環(huán)這一極其困難的技術(shù)路線。

簡(jiǎn)單理解，這類發(fā)動(dòng)機(jī)有三個(gè)核心結(jié)構(gòu)：兩個(gè)預(yù)燃室+一個(gè)主燃燒室。

其中，富燃預(yù)燃室驅(qū)動(dòng)燃料泵，富氧預(yù)燃室驅(qū)動(dòng)氧化劑泵；兩個(gè)預(yù)燃室產(chǎn)生的燃?xì)夥謩e驅(qū)動(dòng)渦輪泵后，會(huì)全部進(jìn)入主燃燒室繼續(xù)燃燒，最終產(chǎn)生推力。

換句話說(shuō)，推進(jìn)劑幾乎全部參與燃燒，利用效率極高。

這種結(jié)構(gòu)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)十分顯著：

推進(jìn)劑利用效率更高、燃燒更充分、更容易實(shí)現(xiàn)高燃燒室壓力，也更適配可重復(fù)使用火箭。

一句話總結(jié)：全流量補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，是目前效率最高、復(fù)用潛力最強(qiáng)的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)類型。

但優(yōu)勢(shì)的背后，是極高的技術(shù)代價(jià)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜度堪稱頂級(jí)，管路壓力、燃燒穩(wěn)定性、材料強(qiáng)度，每一個(gè)環(huán)節(jié)的要求都逼近工程極限。

也正因如此，過(guò)去幾十年里，多數(shù)國(guó)家都選擇繞開(kāi)這條技術(shù)路線。

猛禽證明了一件事：全流量補(bǔ)燃這條最難的路，其實(shí)是能走通的。

直到近幾年，SpaceX才真正將全流量補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)送上天。

二、目前，真正飛上天的全流量補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)只有猛禽

截至目前，全球真正投入飛行應(yīng)用的全流量補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，僅有一款——SpaceX為星艦重型火箭打造的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)（Raptor）。

歷經(jīng)多年迭代，猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)已發(fā)展出三代產(chǎn)品：

猛禽一代，推力約185噸；

猛禽二代，推力約230噸；

猛禽三代，目標(biāo)沖擊280噸級(jí)推力。

靠著瘋狂試車與快速迭代，SpaceX讓猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)的性能不斷突破，而藍(lán)焱的成功試車，標(biāo)志著中國(guó)正式進(jìn)入這條頂級(jí)技術(shù)路線的賽道。

三、藍(lán)焱和猛禽，到底差多少？

所有人最關(guān)心的問(wèn)題，莫過(guò)于藍(lán)焱與猛禽之間的差距。

我們從三個(gè)核心指標(biāo)，直觀看清二者的對(duì)比。

1. 推力

藍(lán)焱發(fā)動(dòng)機(jī)推力為220噸級(jí)，對(duì)照猛禽系列：

猛禽一代185噸、猛禽二代230噸、猛禽三代目標(biāo)約280噸。

在推力規(guī)模上，藍(lán)焱已經(jīng)接近猛禽二代的推力水平。

2. 燃燒室壓力

燃燒室壓力是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)程度的核心指標(biāo)。

猛禽系列的燃燒室壓力表現(xiàn)為：

猛禽一代約300 Bar、猛禽二代約330 Bar、猛禽三代預(yù)計(jì)突破350 Bar。

而藍(lán)焱的燃燒室壓力目前暫無(wú)官方公布數(shù)據(jù)，業(yè)內(nèi)普遍推測(cè)約在260 Bar左右。

若這一判斷接近實(shí)際，那么藍(lán)焱的室壓水平大致與猛禽一代相當(dāng)。

3. 工程經(jīng)驗(yàn)

這是二者最明顯的差距。

猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)已完成數(shù)千次試車，且在星艦的多次飛行測(cè)試中實(shí)際運(yùn)行，積累了大量實(shí)戰(zhàn)數(shù)據(jù)；

而藍(lán)焱目前累計(jì)完成全系統(tǒng)試車僅100余次，尚未真正實(shí)現(xiàn)上箭飛行。

這意味著，在工程成熟度和實(shí)際運(yùn)行可靠性上，藍(lán)焱仍有不小的提升空間。

四、一個(gè)直觀判斷：藍(lán)焱≈猛禽一代

如果用一句話給出直觀判斷，那就是：藍(lán)焱的整體水平大致相當(dāng)于猛禽一代。

中國(guó)已經(jīng)成功踏入全流量補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的同一條技術(shù)賽道，只是在工程成熟度、實(shí)際迭代經(jīng)驗(yàn)上，還需要時(shí)間慢慢追趕。

五、為什么這一步，至關(guān)重要？

盡管與猛禽仍有差距，但藍(lán)焱的這次試車成功，對(duì)中國(guó)航天而言意義重大。

在此之前，中國(guó)的大型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)主要采用燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)或分級(jí)燃燒循環(huán)路線，例如采用富氧補(bǔ)燃循環(huán)的 YF-100 液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，以及采用燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)的 YF-77 氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)。

這類發(fā)動(dòng)機(jī)成熟可靠，撐起了中國(guó)航天的基礎(chǔ)，但在燃料利用效率和火箭復(fù)用潛力上，遠(yuǎn)不及全流量補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。

而現(xiàn)在，中國(guó)商業(yè)航天第一次真正踏入全流量補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的賽道，這就意味著，中國(guó)正式拿到了可重復(fù)使用重型火箭的“發(fā)動(dòng)機(jī)門(mén)票”——這是打造下一代重型運(yùn)載火箭的核心基礎(chǔ)。

六、火箭的競(jìng)爭(zhēng)，本質(zhì)上是發(fā)動(dòng)機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)

很多人沒(méi)意識(shí)到的一點(diǎn)是：火箭的競(jìng)爭(zhēng)，本質(zhì)上是發(fā)動(dòng)機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)。

很多人看航天新聞，目光總聚焦在火箭本身，但在航天工程師眼中，真正決定一個(gè)航天時(shí)代的，從來(lái)不是火箭，而是發(fā)動(dòng)機(jī)。

真正改變航天成本的，從來(lái)不是火箭本身，而是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

SpaceX的獵鷹9號(hào)之所以能大幅降低航天發(fā)射成本，核心是梅林發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模復(fù)用；

而星艦這種巨型重型火箭能夠成為現(xiàn)實(shí)，靠的則是馬斯克死磕出來(lái)的“動(dòng)力怪獸”——猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)。

靠著“瘋狂試車+快速迭代”的模式，SpaceX將猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)推到了如今的高度。

而藍(lán)焱的成功試車至少說(shuō)明一件事：中國(guó)商業(yè)航天，已經(jīng)具備研制“猛禽級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)”的能力，這也讓未來(lái)中國(guó)的甲烷重型火箭，第一次真正擁有了核心動(dòng)力基礎(chǔ)。

換句話說(shuō)，在全球頂級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)桌上，中國(guó)已經(jīng)坐上了這張桌子。

七、未來(lái)十年，核心競(jìng)爭(zhēng)在發(fā)動(dòng)機(jī)

未來(lái)十年，大型可復(fù)用火箭的競(jìng)爭(zhēng)，本質(zhì)上就是發(fā)動(dòng)機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)。

誰(shuí)能造出性能更強(qiáng)、運(yùn)行更可靠、復(fù)用性更好的發(fā)動(dòng)機(jī)，誰(shuí)就能掌握太空運(yùn)力的核心話語(yǔ)權(quán)。

而藍(lán)焱發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)程試車成功，標(biāo)志著中國(guó)商業(yè)航天已經(jīng)正式入局這場(chǎng)全球頂級(jí)競(jìng)爭(zhēng)。

藍(lán)焱的意義不在于它已經(jīng)多強(qiáng)，而在于中國(guó)第一次真正進(jìn)入了這條最難的技術(shù)賽道。

最后，留一個(gè)問(wèn)題與大家探討：

中國(guó)自主研發(fā)的甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)，多久能追上猛禽二代？

3年？5年？還是10年？

歡迎把你的判斷寫(xiě)在評(píng)論區(qū)。

上太空，觀天下。

我是老顏。

我們一起，繼續(xù)觀察中國(guó)商業(yè)航天的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)化之路。