中国重型火箭长征九号在等发动机，新一代载人火箭921即将面世

2025-05-22 19:50 来源：风海网点击：

中国重型火箭长征九号在等发动机，新一代载人火箭921即将面世

中国的航天爱好者，都在热切地期待，国产重型火箭长征九号的面世，那是一款跟美国最牛火箭土星五号同级别的火箭。一旦长征九号面世，我国的运载火箭水平就可以真正跻身第一梯队了。在长征九号还没立项，长征五号不能载人的背景下，新一代载人火箭921被寄予厚望，成为载人登月的首要选择。

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一、长征九号

早在长征五号还没有发射的时候，长征九号的设计参数就已经公布出来了。甚至，很多报道介绍了长征九号的基本结构。芯级采用十米左右的直径，低地轨道运力140吨（也有人说是130吨），大概相当于六个长征五号的运力，地月转移轨道运力50吨，比美国土星五号的运力还强，完全可以满足载人登月任务。但是长征九号一直以来只经过了论证，一直没有批准立项，最终形态和参数还要等产品面世以后才能明朗。

之所以长征九号迟迟得不到立项，我们估计可能有两个原因，一个是技术跨度比较大，配套的技术还在攻关；另一个原因就是长征九号的应用任务还不够迫切。

1.500吨级液氧煤油发动机

说到配套技术还在攻关，不得不提给长征九号量身定做的两款发动机，这两款发动机都是世界顶级水平的标准进行设计的。首先是500吨级液氧煤油发动机，这款发动机对标世界最牛的液氧煤油发动机俄制RD -180发动机。俄罗斯的RD-180发动机，长期供应美国，据说美国客户认为这款发动机简直就是奇迹，美方至今无法模仿。虽然美国当初也有一款专供土星五号使用的大推力液氧煤油发动机F-1，但是早已停产，而且从技术上还是不如俄罗斯的RD—180。

中国正在研发的500吨级液氧煤油发动机，很可能跟RD-180一样采用高压补燃技术，大大提高燃烧效率和推力水平。这项技术，我国在长征七号和长征五号上使用的的YF-100发动机中已经得到了应用，可以说我国是已经掌握了高压补燃发动机技术的。目前来说，500吨级液氧煤油发动机，虽然还没有完成研制，但总体研究进展还是比较喜人的。2019年3月已经实现了发动机涡轮泵、燃气发生器及配套组件的联动试验，验证了发生器-涡轮泵组件方案的可行性。下一步可能就会制作出原理样机来进行试验了。一旦这款发动机研发成功，我国将拥有世界推力最大的在役液体火箭发动机之一，达到世界领先水平。

2. 220吨级液氢液氧发动机

另外一款发动机比500吨级液氧煤油发动机研发难度更高，那就是220吨级液氢液氧发动机。液氢液氧发动机在世界范围来说是研发难度最高的发动机，是航天发动机研发技术实力的象征。这种发动机要能承受氢气燃烧产生的三千度高温，这是能把大多数金属都烧化的温度，还要能承受液氢的-252℃低温，这是能把空气都变成冰的温度。通过发动机的科学设计，能够承受上述的冰火两重天而不影响稳定运行，难度可想而知。但是，一旦研发成功，好处也是很明显的，比如氢气在氧气中燃烧过程只产生水，不产生二氧化碳和其他污染物，完全不污染环境，而且液氢发动机燃烧的比冲最大，明显优于其他各种发动机，所以各国都在努力发展这种发动机。

目前有美国、俄罗斯、欧空局、日本、中国和印度已经掌握了液氢液氧发动机技术。但是大推力液氢发动机方面，中国还是比较落后的，最大推力的液氢发动机就是长征五号使用的YF-77发动机，真空推力70吨，比美国、俄罗斯、欧空局和日本的发动机推力都要小一些。而正在研发的液氢发动机，不仅推力达到220吨，与世界上推力最大的液氢发动机差不多，而且采用了补燃循环技术，可以提升发动机的比冲和燃烧效率。一旦研发成功，我国的发动机水平将全面跟上世界的主流水准。

以上两款发动机还在研发进程中，暂时还不能生产出来，还有一款25吨级的高空液氢发动机也在研发过程中，三款发动机都在研发，长征九号就算设计好了也会因为没有合适的发动机而无法生产测试。

3. 应用并不迫切

当然，另外一个原因也很重要，那就是目前没有非常迫切的发射任务等着长征九号去完成。虽然长征九号推力特别强，适合进行载人探月的任务。但是，目前国内关于载人登月的科学计划还在论证中，短时间内不会付诸实施。同时，就算实施载人登月计划，我们也有了更安全可靠的火箭随时可以顶上，那就是一会儿要介绍的921火箭。除了载人登月以外，像载人火星探测、空中太阳能电站、小行星采矿等需要应用重型火箭的任务都还没有提上日程，月球科研站虽然已经有了计划，但也是安排在载人登月任务完成以后了，至少十年内不会付诸实施。所以长征九号就算研发出来，也不能很好地发挥它的作用。暂时不给他立项，也是完全说得通的。

二、921火箭

下面，我们再简单介绍一下最近的热点921火箭。这款火箭是最近公开报道比较多的新一代载人火箭，近地轨道运力70吨左右，月球转移轨道运力25吨左右，将为载人登月做好准备。有人会问了，这款火箭为什么不叫长征十号或长征某某号，而要叫921火箭呢？因为921这个数字对中国航天来说意义重大，1992年9月21日，我国载人航天工程正式启动，代号为921工程。1908年9月21日，中国航空之父冯如先生驾驶飞机首飞成功。1949年9月21日，酒泉卫星发射基地，所属地额济纳旗和平解放。三个921在中国航天史上，记下了浓厚的一笔，我也想跟这个伟大的数字有点联系，沾沾喜气！我的生日是5月21日，爱人生日6月21日，结婚纪念日3月21日。没有遇上921，但21日跟我的缘分也算不浅了。您能耐心看到这里，咱们也算是有缘了，顺便给我点个关注吧！

中国载人航天升级换代的火箭代号用921来代替，其寓意也是相当深远的。它的任务不仅仅是接替长征2F火箭来完成载人火箭的升级换代，更是代替长征九号为载人登陆月球做好准备。这款火箭因为使用目前比较成熟的发动机和5米的箭体直径，研发起来要比长征九号容易很多，是可以短期内研发成功的。通过空中交会对接和模块化组装，它不仅可以完成近地载人发射任务，还可以完成月球甚至火星轨道的载人发射任务。

1. 为什么要研发921

也有人会问，为什么不直接用长征7号或长征5号来做载人火箭，而要重新研发一款火箭呢？我想，这跟载人火箭的独特要求和未来升级的需要是分不开的。

作为载人火箭，最大的要求就是安全，不允许火箭出现严重故障。人命关天，一定要从火箭和飞船设计上，就尽量避免出现载人航天事故。我国现有的长征2F载人火箭，虽然从发动机技术上来说是比较落后的，但它有着0失误的发射记录，给人一种天然的安全感。作为它的接替者必须从设计上就得达到甚至超过这种天然的安全性。长征五号虽然先进，但前两次的故障决定着它难以被载人航天所青睐。长征7号虽然有不错的成功记录，但是直径偏小，不利于载人登月的升级计划。

2. 921火箭的安全技术

921火箭，从设计上就充分考虑了安全性和多用途。首先说安全性，921火箭采用了先进的动力冗余技术。长征五号遥二火箭，因为一个发动机的故障造成了发射任务的失败，损失非常惨重。同样的事故，921火箭是可以大概率避免的。所谓动力冗余，就是说所有发动机推力可调节，一台发动机故障了，其他发动机通过动力调节可以弥补这部分损失，从而减少发射失败的严重故障。很多航天爱好者都清楚，美国的猎鹰9号火箭和猎鹰重型火箭就是采用这样的动力冗余技术，猎鹰火箭的发动机并不是不会发生故障，在实践中，多次发动机故障都是通过动力冗余设计，化险为夷的。

我国的5米直径火箭使用7个YF-100发动机的改进型号，也可以实现类似的动力冗余功能，大大提高921火箭的安全性，从设计上就比长征五号火箭安全得多。这里必须说一句，现代由于自动化控制技术的提高，通过自动化程序设计，可以实现动力冗余技术，提高火箭的安全性。但当年苏联的N1火箭由于自动化控制技术和防共振的技术还不够先进，无法有效协调30台发动机的协同工作，而造成了连续的发射失败。可谓此一时，彼一时也。当年如果N1火箭发射成功，第一个登陆月球的就不是美国人而是苏联人了。

由于YF-100发动机，单台就能提供120吨的推力，七台可以提供800多吨的推力，完全可以在不用助推器的情况下做到芯级起飞。单独芯级起飞，按照设计方案推测，至少可以达到20吨的近地轨道运力，发射6座的新一代载人飞船到我国的空间站是完全没有问题的。为了往月球发射载人飞船，需要更强大的运力，这时候并联三枚芯级火箭，就可以实现近地轨道70吨，月球转移轨道25吨的运力了。在执行探月任务的时候，一枚921火箭发射载人飞船，还可以用另一枚921火箭发射运送物资的飞船给探月飞船携带物资和返程燃料。