近半年来长征5号遥三、长征5号B遥一两型火箭相继成功发射，使得我国近地轨道运力由上一代长征火箭的10吨级跃升至25吨，地球同步转移轨道运力由5.5吨跃升至14吨，进入空间能力成倍增长。

天宫空间站天和号核心舱、嫦娥五号月球采样飞船、一步实现火星绕落巡工程目标的天问一号飞船三大空间任务将在一年周期内分别由长征5号、长征5号B两型火箭接连发射升空。

长征5号B遥一运载火箭

我们从没有像现在这样深切体会到“运载火箭运力有多大，航天舞台就有多大。”这句话的深刻内涵，而运载火箭要想获得更大运力就离不开一颗澎湃的动力心脏。

一、YF-100液氧煤油发动机：从四次试车四次失败到金牌动力的凤凰涅槃

长征5号、长征5号B是新一代无毒无污染大推力运载火箭的两个最强王者，但先声夺人的却是四年多前首飞的长征6号。

长征6号运载火箭

长征6号火箭最大直径3.35米、高29.287米、发射质量103吨、太阳同步轨道运力1吨，由“自行式火箭运输起竖车”完成转运，是一款典型的小型火箭，但它却拉开了新一代无毒无污染大推力运载火箭走上历史舞台的大幕，因为该型火箭肩负着一系列创新技术验证任务，尤其是该型火箭芯一级使用的YF-100型液氧煤油发动机。

在此之前长征系列火箭中应用的最大推力发动机是75吨级的YF-20系列偏二甲肼类燃料动力，与之对比YF-100不论是推力指标亦或者使用燃料都迎来了升级换代，该型发动机采用世界最先进的高压补燃循环系统，也被称为富氧预燃分级燃烧循环技术，目前掌握这一技术的国家全球只有两个。

长征6号起飞级使用1台YF-100液氧煤油发动机

YF-100选择液氧和煤油为氧化剂和燃料，燃烧过程中无毒无污染，对比上一代YF-20使用的四氧化二氮与偏二甲肼生产制备难度更低，同时成本也更低。

YF-100地面起飞推力120吨，真空推力则在130吨以上，比冲对比偏二甲肼类有毒燃料发动机也更高，且具备推力调节与重复使用能力，比如在试车台进行测试之后仍可用于实际任务发射，不再像此前YF-20系列发动机每测试一台都需要报废一台，从这里可以看出YF-100具备成为可重复使用运载火箭动力的所有条件。

YF-100型液氧煤油发动机试车

YF-100型发动机是我国新一代运载火箭的最大推力发动机，目前已经配型长征6号、长征7号、长征5号、长征5号B、长征7号甲共五型运载火箭，即将到来的长征8号、长征6号甲也将使用YF-100，迄今为止该型发动机任务成功率高达100%。长征5号遥一、遥二、长征7号甲遥一都曾遭遇技术故障，但与YF-100都毫无关系。

YF-100发动机工作时最高温度可达3000摄氏度，压力更是有500个大气压，对发动机流量供应、材料、结构强度都提出了极为苛刻的要求，该型发动机研制过程中遇到的最大问题就是启动关，初期试车过程中在这个问题上YF-100曾跌过很大的跟斗。

YF-100早期试车刚点火就爆燃

早期一次试车过程中，点火指令刚一下达，发动机在几秒钟之内被全部烧毁，据航天科技六院长征五号副总设计师陈建华披露，我们当时到现场去看，非常令人惊心，因为这个发动机压力非常高，流量非常大，所以它的摧毁能力也非常强，当时出现这种问题以后，我们当时头都蒙了，无从着手。

YF-100初期整机四次试车，两次启动爆炸，两次燃气系统烧毁，弥漫在整个试车台的火焰使得研发团队备受打击，甚至对研发方向也产生了质疑，然而纵观世界航天史一个成熟的航天体系无不是从各种失败与爆炸中得到淬炼升华，何况我国航天在研制YF-100与新一代运载火箭之前实际上并没有完整的运载火箭研发体系。

上一代长征火箭都是在DF-5号导弹基础上敲敲打打，补课势在必行，之后经过长达1年的摸索之后大推力液氧煤油发动机启动关在2002年一次时长仅5秒的试车中得以彻底攻克，自此也扫清了该型发动机研制过程中的最大障碍。

YF-100型发动机2002年5秒启动试车测试

二、YF-100换挡升级：减重增推泵后摆，助推载人登月工程创造历史

二级半构型的长征5号是我国航天最强高轨运载火箭，地球同步转移轨道运力14吨，同时能将8吨载荷直送月球轨道，也能将5吨载荷直送火星轨道，一级半构型的长征5号B则拥有大于22吨的近地轨道运力，两款最强王者火箭的起飞级构型完全一致，10台发动机可以提供1078吨总推力，而其中8台发动机都是YF-100，可见该型发动机在新一代运载火箭体系中的中流砥柱地位。

如今YF-100液氧煤油发动机也开始了新一轮换挡升级之旅，这一次它将使中国人的足迹现身月球。

YF-100K泵后摆液氧煤油发动机

航天科技六院正在以YF-100为蓝本研制YF-100K泵后摆液氧煤油发动机，泵后摆构型火箭发动机可以大大降低结构重量，同时可以缩小发动机上部结构尺寸，有利于实现多发并联设计，并以此为基础研发重型运载火箭。

YF-100K首次试车时间是2017年5月27日，经过数据监测显示，该型发动机重量大幅度降低后推力不仅没有下降反而从120吨增长至125吨，最新消息披露今年3月份YF-100K又进行了一次长程热试车。

两个月前YF-100K又完成了一次长程试车

三、高手在民间：民营航天朱雀二号火箭助力载人登月，验证关键技术

近一个月来航天领域可谓是捷报频传，除却本月上旬长征5号B遥一火箭与新一代载人飞船试验船双双告捷，还有两家民营航天公司接连实现液氧甲烷发动机的重大突破。

蓝箭航天80吨级天鹊-12液氧甲烷发动机泵后摆试车宣告成功，星际荣耀焦点一号液氧甲烷发动机成功进行二次点火500秒长程热试车，成为全球第一款具备二次点火能力的液氧甲烷发动机。

天鹊-12液氧甲烷发动机

配型天鹊-12液氧甲烷发动机的朱雀二号火箭预计将于一年之后首飞，为什么民营航天进展可以如此迅速？

这与国家的强力支持密不可分，天鹊-12液氧甲烷发动机的泵后摆机电伺服系统就是航天科工下属企业负责供应，朱雀二号运载火箭将成为全球第一款入轨级液氧甲烷燃料火箭（比马斯克的星舰更早入轨），而这款火箭使用的正是长征二号系列火箭构型，后者则是以DF-5号导弹为蓝本设计，密级如此之高的高科技装备如果没有官方支持与许可是难以想象的，星际荣耀公司的发动机试车台更是直接改造航天科技六院的资产而来。

星际荣耀公司使用航天科技六院试车台

蓝箭航天朱雀二号运载火箭除了将成为全球第一款液氧甲烷燃料入轨火箭，同时也将成为我国第一款应用泵后摆发动机技术的火箭产品，朱雀二号可以发挥与长征六号相似的验证作用，后者验证YF-100液氧煤油发动机推力综合指标数据，前者可以验证YF-100K泵后摆多发并联方案，为航天科技一院的921重型火箭提供技术借鉴。

朱雀二号沿袭长征二号系列火箭构型

嫦娥探月总师吴伟仁去年年初曾公开表示，未来十年左右，月球南极将出现中国主导、多国参与的月球科研站，月球上将留下中国人的足迹，我国将迈入世界航天强国前列。

本月上旬作为载人登月先导工程的新一代载人飞船试验船返回舱成功抵御近第二宇宙速度再入大气热流烧蚀，精准着陆于内蒙古东风着陆场，标志着我国载人登月工程已经迈出实质性的第一步。

新一代载人飞船返回舱开舱

重达21.6吨的新一代载人飞船最终目标是要进入环月轨道，而这一重量已经超出长征五号的8吨级月球轨道运力，因此要想执行载人登月任务就必然需要重型运载火箭。

根据吴伟仁载人登月需求描述，我们需要在2029年左右具备载人登月能力，这意味着重型火箭必须在2025年左右首飞，我国现阶段正在推进的重型运载火箭有两款，一款是新一代载人火箭，另一款就是长征9号。

新飞船将用于载人登月任务

长征9号计划首飞时间是2030年，显然无法满足2029年载人登月需求，如此一来希望就寄托在新一代载人火箭身上。

新一代载人火箭也被称为921重型火箭，该型火箭采用世界先进的三级半CBC通用芯级构型，可以将大于25吨载荷送入月球轨道，只需发射两枚即可满足载人登月需求，起飞级与芯二级动力皆由YF-100K发动机形成多发并联方案。

921新一代重型载人火箭

四、弯道超车伪命题？强大国力才是真的香，中国航天用行动说话

回顾YF-100发动机研发历程，从立项至验收前后用时将近十二年，那么YF-100K需要多长时间？

根据央视最新披露画面可知，YF-100K首次试车时间是2017年5月，截至目前已经进行过多次长程热试车。

YF-100K首次试车时间2017年5月27日

朱雀二号火箭天鹊-12液氧甲烷发动机泵后摆任务验证可以为YF-100K配型921重型火箭奠定技术基础，YF-100K又是基于成熟型号的改进型，加上大幅度跃升的综合国力，现如今我们掌握的包括人力、财力在内的各类资源更是21世纪初期的数倍不止，综合上述优势YF-100K泵后摆发动机完全有能力在二三年内具备飞行条件。

以长征5号、长征5号B、新飞船为代表的尖端装备研发成功，标志着我们已经进入世界航天先进前列，当我们有能力有条件的时候不去做一些伟大事业，用叶培建院士的话说，后人是要怪我们的。

中国航天作为世界航天第一梯队的后来者习惯了低调行事，也导致很多国人难以建立针对我国航天的客观认知，容易形成两极分化，要么认为很强，要么认为很渣。

叶培建院士

我们不需要妄自菲薄也不需要骄傲自大，拥有最快的发展加速度正是中国航天的全新面貌，也正因为这个加速度的存在才让我们这一代人可以见证更多由中国航天创造的人类奇迹。

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