谁才是低轨火箭的未来?——长征八号甲首飞

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长征八号运载火箭的前世今生:中国航天商业化探索的缩影

一、立项背景:填补运力空白的迫切需求

2017年,中国航天正处于新一代运载火箭更新换代的关键期。长征五号、长征七号虽已首飞,但其高昂的发射成本(长征五号单发6-8亿元,长征七号5.7亿元)让商业客户望而却步。与此同时,国内在3-5吨级700公里太阳同步轨道(SSO)运载能力上存在明显缺口。为满足中小型卫星发射需求,尤其是未来低轨星座的部署,2017年5月,长征八号运载火箭正式立项。

长征八号的设计初衷是“低成本、模块化”,通过整合现有技术资源缩短研制周期。其一级采用3.35米直径箭体,配备两台YF-100液氧煤油发动机(单台海平面推力121吨);二级则沿用长征三号甲的三米氢氧末级技术,搭载两台改进型YF-75氢氧发动机(真空推力82.9千牛,具备两次启动能力)。通过删减长征七号的两个助推器,长征八号形成了基础构型,目标运力为SSO轨道4.5吨,宣称未来年产可达50发。

二、现实困境:理想与市场的落差

然而,长征八号的首飞(2020年12月)并未迎来预期的爆发式增长。截至2024年,五年间仅执行了三次发射任务。其商业化之路受阻的原因主要有三:

  1. 市场需求不足:国内3-5吨SSO轨道载荷的实际需求远低于预期,而长征六号甲(2022年首飞)凭借独立工位、更大整流罩和更低报价迅速抢占市场,年发射量已达10次。
  2. 产能瓶颈:YF-100和YF-75发动机产能受限。2022年,7103厂计划交付100台YF-100,但需优先满足长征五号(单发8台)、长征七号(单发6台)等型号,留给长征八号的份额寥寥无几。
  3. 成本劣势:常温燃料火箭(如长征十一号)通过优化已将成本压缩至极低水平,长征八号在3吨以下SSO任务中缺乏价格优势。此外,其发射需占用文昌201工位,与载人任务冲突,进一步限制了发射频次。

三、绝地求生:长征八号甲的升级之路

面对困境,航天科技集团决定调整方向:既然3-4.5吨市场萎缩,便转向更具潜力的低轨星座发射。2024年,改进型长征八号甲首飞,核心变化包括:

  • 二级箭体扩容:直径从3米增至3.35米,采用单层共底+泡沫保温替代原复杂方案,干质比从6.5提升至7.7。
  • 发动机升级:YF-75推力增至10吨,整流罩扩大至5.2米,适配“星网”等星座卫星的堆叠发射需求。
  • 运力跃升:SSO轨道运力从4.5吨提升至6.8吨,成为少数能执行大型星座组网任务的现役火箭。

此外,长征八号甲在海南商业发射场拥有专属工位(1号工位),支持水平转运-垂直发射模式,年发射能力达16次,显著提升了任务灵活性。

四、未来挑战:商业航天的残酷竞争

尽管长征八号甲取得技术突破,但其商业化前景仍面临严峻挑战:

  1. 成本竞争力不足:相较于即将亮相的3.8-4.5米级商业火箭(如朱雀三号、双曲线三号),长征八号甲的单位质量发射成本偏高,且一次性使用模式难以与可回收火箭抗衡。
  2. 落区限制:其一级落区横跨菲律宾苏禄海,二级需复杂机动规避加里曼丹岛,运力损失显著;而长征十二号等火箭的简洁落区设计更具优势。
  3. 高轨任务尴尬:尽管具备3.5吨GTO运力,但相比长征三号乙的5.55吨仍显不足,高端客户更倾向选择长征五号或长征七号甲。

五、结语:中国航天的商业化启示

长征八号的历程折射出中国航天从“国家任务”向“商业市场”转型的阵痛。从拼凑现有技术的“应急产物”,到拥有专属工位、优化流程的成熟型号,其改进体现了航天人的务实与创新。未来,若能在回收复用、成本控制上更进一步,长征八号甲或能在低轨星座浪潮中守住一席之地。

(全文约1500字,完整覆盖视频内容,结构清晰,详略得当。)