商業(yè)航天，正迎來前所未有的高度關(guān)注。
?2024年?，商業(yè)航天被首次寫入政府工作報(bào)告，定位為“新增長(zhǎng)引擎”。2025年，“十五五”規(guī)劃建議中則提出打造新興支柱產(chǎn)業(yè)，加快新能源、新材料、航空航天、低空經(jīng)濟(jì)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，將催生數(shù)個(gè)萬億元級(jí)甚至更大規(guī)模的市場(chǎng)。
公開數(shù)據(jù)顯示，截至2025年當(dāng)前，中國火箭發(fā)射次數(shù)已經(jīng)超過60次。其中，商業(yè)航天公司成為發(fā)射活動(dòng)的重要力量。藍(lán)箭航天（朱雀二號(hào)）、星河動(dòng)力（谷神星一號(hào)）、中科宇航（力箭一號(hào)）、東方空間（引力一號(hào)）等多家民營公司都成功實(shí)施了發(fā)射任務(wù)，為市場(chǎng)注入了活力。
而在眾多商業(yè)航天公司中，則形成了兩條不同的技術(shù)路線：固體火箭與液體火箭。
比如，東方空間目前以固體火箭為主，后續(xù)逐步進(jìn)行液體火箭的開發(fā)與測(cè)試；中科宇航、藍(lán)箭航天則從起始階段就聚焦液體火箭的開發(fā)，藍(lán)箭航天還是中國最早堅(jiān)定選擇并成功驗(yàn)證液氧甲烷技術(shù)路線的民營航天公司。
那么，固體火箭與液體火箭之間，存在著怎樣具體的區(qū)別？在商業(yè)航天快速發(fā)展的背景下，固體火箭和液體火箭的技術(shù)路線選擇，究竟孰優(yōu)孰劣？
固體火箭與液體火箭的本質(zhì)區(qū)別在于，燃料推進(jìn)劑形態(tài)的不同。
固體火箭的燃料是預(yù)先混合并固化在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的藥柱，一旦點(diǎn)燃就會(huì)持續(xù)燃燒直到耗盡，中途無法關(guān)機(jī)或調(diào)節(jié)推力，其推力曲線主要通過藥柱的幾何形狀來預(yù)先設(shè)計(jì)。
同時(shí)，固體火箭添加推進(jìn)劑就像是在火箭里澆筑水泥一樣，不像液體燃料會(huì)揮發(fā)，也沒有腐蝕性，保存時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)數(shù)年之久，維護(hù)成本低。
因此，固體火箭的優(yōu)勢(shì)在于快速響應(yīng)和長(zhǎng)期備勤，特別適合發(fā)射應(yīng)急通訊、遙感等小型衛(wèi)星，以及在軍事領(lǐng)域用于導(dǎo)彈發(fā)射。在出現(xiàn)突發(fā)通訊需求、自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)等緊急情況時(shí)，它們能快速將衛(wèi)星送入軌道，這是多數(shù)需要臨時(shí)加注燃料的液體火箭難以比擬的。
比如長(zhǎng)征十一號(hào)固體運(yùn)載火箭可以在24小時(shí)內(nèi)完成發(fā)射準(zhǔn)備，準(zhǔn)備周期越短，意味著快速反應(yīng)能力越強(qiáng)。
“可以說，市面上所有的商業(yè)航天公司，都是站在中國航天的肩膀上發(fā)展起來的。”一位行業(yè)人士對(duì)筆者表示，靠著中國航天此前積累的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)業(yè)公司再在工程設(shè)計(jì)上優(yōu)化創(chuàng)新，才有了如今蓬勃發(fā)展的商業(yè)航天創(chuàng)業(yè)。
例如，通過并聯(lián)捆綁等技術(shù)，東方空間旗下的引力一號(hào)固體火箭的運(yùn)載能力，正在向中型載荷市場(chǎng)邁進(jìn)，打破了過去只能發(fā)射小衛(wèi)星的限制。
東方空間提供的數(shù)據(jù)顯示，“引力一號(hào)”箭高30米，芯級(jí)和助推器直徑同為2.65米，起飛重量405噸，起飛推力600噸，整流罩直徑4.2米，近地軌道運(yùn)載能力6.5噸、500公里太陽同步軌道運(yùn)載能力4.2噸，可支持百公斤級(jí)衛(wèi)星“一箭30星”發(fā)射。
10月11日，東方空間最新自主研制的引力一號(hào)（遙二）運(yùn)載火箭由太原衛(wèi)星發(fā)射中心在海陽附近海域發(fā)射升空，將吉林一號(hào)寬幅02B07星、數(shù)天宇星01和02試驗(yàn)星共3顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。
“接下來，我們的任務(wù)除了火箭飛行成功之外，也要常態(tài)化確保衛(wèi)星入軌成功。”
東方空間總裁助理、引力一號(hào)總設(shè)計(jì)師兼總指揮徐國光稱，引力一號(hào)（遙二）發(fā)射成功后，按目前計(jì)劃，不久會(huì)發(fā)射引力一號(hào)（遙三）。等到遙三任務(wù)成功，引力一號(hào)事實(shí)上就進(jìn)入了完全的常態(tài)化商業(yè)運(yùn)營階段。
而除了快速響應(yīng)與應(yīng)急發(fā)射，固體火箭對(duì)發(fā)射場(chǎng)地的依賴較小，可以實(shí)現(xiàn)陸地機(jī)動(dòng)發(fā)射或海上發(fā)射?。
例如，航天科技旗下的捷龍三號(hào)和東方空間的引力一號(hào)，都具備海上發(fā)射能力，這能有效緩解固定發(fā)射場(chǎng)地的資源緊張問題，并為特定軌道傾角的發(fā)射任務(wù)提供便利。此外，其相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)也有利于控制成本，為商業(yè)航天提供了低成本進(jìn)入太空的選項(xiàng)。
相對(duì)于固體火箭，液體火箭的動(dòng)力核心結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，它主要由推力室、推進(jìn)劑供應(yīng)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)等構(gòu)成。
其中，推進(jìn)劑供應(yīng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)將貯箱中的燃料和氧化劑精確地輸送到燃燒室；燃料和氧化劑通過噴注器進(jìn)入燃燒室后，在那里霧化、混合并劇烈燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為高溫高壓燃?xì)獾臒崮芎蛣?dòng)能。高溫燃?xì)怆S后通過拉瓦爾噴管?（一種先收縮后擴(kuò)張的噴管）加速到超音速噴出，火箭由此獲得巨大的反作用推力。
液體火箭最突出的優(yōu)點(diǎn)是高比沖和高可控性。
比沖是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)效率的關(guān)鍵指標(biāo)，液體火箭（尤其是采用液氧液氫的組合）的比沖通常遠(yuǎn)高于固體火箭，意味著消耗同樣質(zhì)量的推進(jìn)劑能產(chǎn)生更大的總沖量，更適合將重型載荷送入高軌道或執(zhí)行深空探測(cè)任務(wù)。
而通過閥門可以精確調(diào)節(jié)推進(jìn)劑的流量，從而控制推力大小，甚至實(shí)現(xiàn)多次關(guān)機(jī)與再啟動(dòng)。這對(duì)于軌道調(diào)整、空間交會(huì)對(duì)接、載人飛船的精確入軌等復(fù)雜操作至關(guān)重要，也是固體火箭難以企及的能力。
不過，液體火箭優(yōu)勢(shì)的另一面是系統(tǒng)的復(fù)雜性。
發(fā)射前，液體通常需要較長(zhǎng)的加注和測(cè)試準(zhǔn)備時(shí)間，不及固體火箭響應(yīng)迅速。部分低溫推進(jìn)劑（如液氫、液氧）?貯存困難，易蒸發(fā)損失。系統(tǒng)復(fù)雜的閥門、管道和渦輪泵也提高了制造和維護(hù)的復(fù)雜度與成本。
在液體火箭廠商中，SpaceX目前是處于絕對(duì)領(lǐng)先的那一家，也是唯一一家實(shí)現(xiàn)火箭可回收技術(shù)的航天公司。
在火箭回收這一過程中，火箭返回過程中質(zhì)量、速度不斷變化，需發(fā)動(dòng)機(jī)推力大幅、連續(xù)可調(diào)。在火箭傾斜、大幅機(jī)動(dòng)時(shí)，要確保渦輪泵能持續(xù)穩(wěn)定地吸入推進(jìn)劑，避免出現(xiàn)氣蝕?（空泡）導(dǎo)致推力不穩(wěn)定或發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。
再入大氣層階段，發(fā)動(dòng)機(jī)艙則面臨超高溫氣流沖擊，需要有效熱管理?（如采用PICA-X防熱材料）。發(fā)動(dòng)機(jī)在短時(shí)間內(nèi)多次點(diǎn)火，面臨巨大的熱疲勞挑戰(zhàn)。
而SpaceX旗下獵鷹9號(hào)使用的梅林發(fā)動(dòng)機(jī)和星艦使用的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)，具備多次點(diǎn)火和深度節(jié)流（大幅調(diào)節(jié)推力）的能力。在返回著陸過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)多次啟動(dòng)，先進(jìn)行高速進(jìn)入大氣層前的“再入點(diǎn)火”以減速，最后進(jìn)行“著陸點(diǎn)火”，通過精確控制推力，使火箭以近乎零的速度輕柔觸地。
靠著火箭可回收技術(shù)以及內(nèi)部自主設(shè)計(jì)、制造大部分關(guān)鍵部件（如梅林發(fā)動(dòng)機(jī)），SpaceX將發(fā)射成本降低了約30%。摩根斯坦利的報(bào)告顯示，SpaceX發(fā)射成本比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手低5-10倍。
不過，面對(duì)SpaceX的代際領(lǐng)先，中國的商業(yè)航天公司也在加速追趕。
專注于新一代液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及中大型液體運(yùn)載火箭研制的天兵科技，已構(gòu)建起覆蓋從火箭自研、規(guī)模制造到專屬發(fā)射工位的全產(chǎn)業(yè)鏈布局，具備年產(chǎn)30發(fā)天龍三號(hào)大運(yùn)力液體火箭及500臺(tái)天火系列發(fā)動(dòng)機(jī)的制造能力。
2025年9月15日，天兵科技在山東海陽東方航天港成功完成天龍三號(hào)大型液體運(yùn)載火箭一級(jí)動(dòng)力系統(tǒng)全系統(tǒng)海上試車，創(chuàng)下國內(nèi)商業(yè)航天液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力新紀(jì)錄。
作為我國商業(yè)航天首款近地軌道運(yùn)力有望突破20噸的大型液體火箭，天龍三號(hào)性能對(duì)標(biāo)SpaceX獵鷹9號(hào)，箭體長(zhǎng)72米，起飛重量約600噸，近地軌道運(yùn)力可達(dá)22噸，可實(shí)現(xiàn)一箭36星組網(wǎng)發(fā)射。
此外，藍(lán)箭航天、星河動(dòng)力、中科宇航、箭元科技等公司，也在持續(xù)發(fā)力液體火箭的研制與可回收技術(shù)。比如，箭元科技5月成功完成國內(nèi)首次液氧甲烷火箭海上軟著陸回收試驗(yàn)，并實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的復(fù)用熱試車；藍(lán)箭航天朱雀三號(hào)遙一運(yùn)載火箭在發(fā)射工位順利完成了首飛任務(wù)的第一階段工作——加注合練及靜態(tài)點(diǎn)火試驗(yàn)，后續(xù)將為正式入軌發(fā)射及一子級(jí)回收做準(zhǔn)備。
事實(shí)上，不管是固體火箭發(fā)射更便捷，還是液體火箭的可回收計(jì)劃，中國商業(yè)航天公司目前瞄準(zhǔn)的都是同一目標(biāo)——承接中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)（如“千帆星座”等低軌星座計(jì)劃）預(yù)計(jì)將帶來超過3萬顆衛(wèi)星的發(fā)射需求。
低軌衛(wèi)星是指在距離地球表面約300千米到2000千米之間軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星。這些衛(wèi)星因?yàn)檩^低的軌道高度，具有傳輸時(shí)延小、鏈路損耗低等特點(diǎn)，非常適合發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。
粗略測(cè)算，在同層與跨層星間最小安全距離均為50千米的情況下，最多只有35個(gè)軌道殼層，總計(jì)可容納17.5萬顆衛(wèi)星。按照其他一些考慮到頻譜分配的算法，則最多只能容納6萬顆衛(wèi)星。
按照國際電信聯(lián)盟（ITU）“先占永得”的規(guī)則，中國已申報(bào)了5.13萬顆衛(wèi)星，其中數(shù)量超過萬顆的星座計(jì)劃有三個(gè)。
比如，由上海垣信衛(wèi)星主導(dǎo)的千帆星座，計(jì)劃到2030年部署超1.5萬顆低軌衛(wèi)星，軌道高度500-1145公里，提供全球?qū)拵Х?wù)。2024年8月，千帆星座完成首批18顆衛(wèi)星發(fā)射（一箭18星），計(jì)劃2025年底完成648顆組網(wǎng)，2027年實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。
可以說，中國當(dāng)前的衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)可以說是時(shí)間緊、任務(wù)重，不過這也給了正在快速發(fā)展的商業(yè)航天公司更多的商業(yè)化機(jī)會(huì)。
面對(duì)當(dāng)前蓬勃發(fā)展的低軌通信星座等需要“一箭多星”或高頻次發(fā)射的任務(wù)，固體火箭提供了高性價(jià)比和高效率的解決方案，是中小型衛(wèi)星、追求效率的星座組網(wǎng)發(fā)射的最優(yōu)選擇之一。
“從行業(yè)發(fā)展規(guī)律而言，任何一款新型號(hào)火箭，客戶會(huì)普遍產(chǎn)生前兩發(fā)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高的認(rèn)知擔(dān)憂，因此并不會(huì)托付整體組網(wǎng)任務(wù)。”
東方空間聯(lián)合創(chuàng)始人、副總裁彭昊旻曾對(duì)筆者表示，雖然今明兩年會(huì)是新型火箭首飛的大年，但是新型號(hào)液體火箭還需要通過2-3次的飛行驗(yàn)證，才能獲得真正訂單，那么液體火箭大規(guī)模商業(yè)化時(shí)間點(diǎn)窗口預(yù)計(jì)不會(huì)早于2027年。
而作為固體運(yùn)載火箭，完成飛行驗(yàn)證后的引力一號(hào)，在2026年將有望獲取一定的市場(chǎng)空間。服務(wù)價(jià)格方面，當(dāng)前業(yè)內(nèi)1.5-2噸左右的成熟運(yùn)力服務(wù)，價(jià)位在5-6萬元/公斤，引力一號(hào)則能提供3萬元/公斤的服務(wù)價(jià)格。
“商業(yè)運(yùn)載火箭公司的營利邏輯很簡(jiǎn)單，主要是向載荷的所有人（現(xiàn)階段主要是衛(wèi)星研制單位）收取運(yùn)輸費(fèi)用，按載荷重量收費(fèi)。我們就像航天界的‘貨拉拉’，作為飛行器將載荷從地面輸送到幾百公里外的指定軌道。”
彭昊旻表示，地面上的貨拉拉模式有拼車和包車模式，商業(yè)航天也是一樣。貨物少可以選擇“拼車”模式，但相較于“包車”模式，“拼車”價(jià)格會(huì)更貴。此外，東方空間目前也在同步研發(fā)“引力二號(hào)”中大型可回收液體運(yùn)載火箭，預(yù)計(jì)引力二號(hào)能夠讓客戶獲得2萬元/公斤的運(yùn)力服務(wù)。
顯然，對(duì)于起步階段的商業(yè)航天公司而言，“沿途下蛋”是最合適的商業(yè)化路徑——通過驗(yàn)證更快的固體火箭提前拿到訂單，有了正向現(xiàn)金流之后，再聚焦可回收液體運(yùn)載火箭的研發(fā)。
總的來說，固體火箭與液體火箭在商業(yè)航天領(lǐng)域各有所長(zhǎng)，它們之間的“路線之爭(zhēng)”反映了行業(yè)在追求可靠性、靈活性、低成本和高運(yùn)力等多重目標(biāo)間的權(quán)衡。
對(duì)于中國商業(yè)航天而言，多條技術(shù)路線并行探索是產(chǎn)業(yè)活力的體現(xiàn)。最終的成功，不僅依賴于技術(shù)本身的突破，更取決于企業(yè)能否精準(zhǔn)定位市場(chǎng)需求，構(gòu)建可持續(xù)的商業(yè)模式。
可回收液體火箭雖被視為通向大規(guī)模太空經(jīng)濟(jì)的“鑰匙”，但固體火箭在特定市場(chǎng)的價(jià)值依然穩(wěn)固。未來的商業(yè)航天格局，更可能是多種動(dòng)力方案根據(jù)任務(wù)需求共存互補(bǔ)的局面。（文 | 科技潛線 作者 | 饒翔宇 編輯 | 鐘毅）
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