20年前，中国航天整体技术水平甚至连日本都不如，氢氧发动机技术水平被日本远远甩到身后。当时，欧美航天强国的运载火箭技术对中国航天来说简直就是望尘莫及。然而，又有谁能想到，仅仅20年之后，中国航天领域的技术成果就百花齐放，如今竟有全面赶超美、俄之势！

“天问一号”火星探测器

载人航天、探月工程、探火工程、空间站等高含金量航天项目接连取得巨大成功，原本对我们拒之门外的某国在空间站建设上竟然反过来被我们拒之门外。这一系列来之不易的技术成果都离不开我国运载火箭技术水平的大幅提升。如今在运载火箭领域，我们已经跻身于航天领域第二梯队，整体技术水平仅次于美国、俄罗斯。然而，若想跻身第一梯队，我国仍需在运载火箭领域再接再厉才行。

随着中国航天在航天运载器领域接连取得重大突破，我们才猛然发现，中国国家航天局的航天计划竟如此宏大！

令人意外的是，在航天运载器方面，中国国家航天局竟然有三条技术路线！今年以来，随着这三大技术路线接连取得重大技术突破，我们才初步看清中国国家航天局的宏伟发展蓝图！

来看看官方媒体的4条报道：

2021年3月5日，长征九号芯一级和助推器上安装的高压补燃液氧煤油火箭发动机成功进行全工况半系统试车，单台推力达500吨级。

500吨级推力高压补燃液氧煤油火箭发动机样机

2021年7月16日，由中国航天科技集团一院研制的亚轨道重复使用演示验证项目运载器在酒泉卫星发射中心准时点火起飞，按照设定程序完成飞行后，平稳水平着陆于阿拉善右旗机场，首飞任务取得圆满成功。

2021年7月23日，长征九号芯二级安装的高压补燃氢氧火箭发动机成功进行全工况半系统试车，推力达220吨。

220吨级推力高压补燃氢氧火箭发动机样机

2021年10月19日，全球推力最大的整体式固体火箭发动机在陕西试车成功，推力达500吨！

这4则新闻代表的是中国国家航天局在航天运载器方面的3条技术路线中，最为关键的发动机技术取得重大突破！

其中传统的航天运载器技术路线有两条，包括固体火箭路线、液体火箭路线，新概念航天运载器技术路线则是指空天飞机技术路线。

1、固体火箭路线，目标是作为探月工程、探火工程及其他深空探测工程的快速反应运载工具。

据公开资料显示，此前世界上最先进的整体式固体火箭发动机为2019年2月成功试车的欧洲P120C发动机，直径为3.4米、长13.5米，装药量142吨，海平面推力400吨。

500吨推力整体式固体火箭发动机

最近成功试车的整体式固体火箭发动机直径3.5米，长12.7米，装药量150吨，海平面推力为500吨。

在世界范围来看，我国的这种固体火箭发动机已经是推力最大，比冲最高的整体式固体火箭发动机了！

据“中国西部网在500吨推力整体式固体发动机的基础上，航天四院正在开展直径3.5米级分段发动机的研究论证，发动机分5段，最大推力将达到千吨以上。

未来我国很可能基于这型整体式固体火箭发动机发展出推力超2000吨的巨型固体火箭发动机，直接超越美国现有技术水平！届时2台这样的发动机作为助推器就能推动起飞重量超4000吨的重型运载火箭，4台就足以推动起飞重量超8000吨的巨型运载火箭！中国版SLS重型运载火箭甚至有可能碾压美国正在研制的SLS重型运载火箭！

美国SLS重型运载火箭

有了这种重型运载火箭，建立月球基地、登陆火星、甚至更遥远的深空探测就不再是梦想！

2、液体火箭路线，目标是作为探月工程、探火工程及其他深空探测工程的常规运载工具。

目前规划中的重型运载火箭是长征9号运载火箭，芯一级和助推器采用推力为500吨级的高压补燃液氧煤油发动机，比冲约306秒，为世界上单室推力最大的液氧煤油发动机发动机（媒体称其为YF130）；芯二级采用推力为220吨级的高压补燃氢氧发动机（媒体称其YF-90），比冲约453秒。芯三级采用推力为25吨膨胀循环氢氧高空发动机（媒体称其YF-79），比冲约460秒。

如果这三款发动机能够研制成功，YF130将成为世界上推力最大的双室高压补燃液氧煤油火箭发动机，并保留了发展成推力达1000吨的四室高压补燃液氧煤油火箭发动机的潜力（世界之最）；YF90则将成为推力仅次于美国RS25的高压补燃氢氧发动机。

利用YF130、YF90、YF79这三款火箭发动机，今后我国就能造出推力超5000吨的重型运载火箭，在此基础上继续发展出4燃烧室版YF130，我国甚至能造出推力超万吨的巨型运载火箭！

各国氢氧火箭发动机技术参数

依托长征9号运载火箭甚至更重更大型号火箭，就足以满足我国未来50年甚至100年造太阳系内的绝大部分航天任务！

3、空天飞机路线，目标是在未来逐步替代各型运载火箭，实现低成本航天发射。

空天飞机的概念是从航天飞机发展而来。两者的共同之处在于可重复使用，目标都是替代传统火箭实现低成本入轨，不同之处在于入轨方式不同。航天飞机完全依靠比冲不超过480秒的传统火箭发动机作为动力发射入轨，而空天飞机则依靠比冲超800秒的组合循环发动机作为动力助推入轨。

4种组合循环发动机原理示意图

按照专家估计，一旦空天飞机发展成熟，运载同样质量物体入轨的成本将是火箭的10%以下！这简直是降维打击！如此低廉的成本就是马斯克的可重复使用火箭也望尘莫及啊！

由于航天飞机技术路线太过复杂，美国虽然造出航天飞机，却事故频发，发射成本也很高，根本没有达到预设目标，最终美国智能放弃航天飞机，转而在其基础上发展空天飞机。

然而，因技术原因，美国的空天飞机发展很不顺利，如今竟然被我国“弯道超车”！

据了解，美国空天飞机雏形“X37B”轨道飞行器早在2010年就已首飞，而我国的“红色X37B”，即“神龙1号”轨道飞行器，直到去年9月才成功首飞，相比美国整整晚了10年！有兴趣可自行搜索相关报道。

然而，令人意外的是，仅仅不到1年之后，我国就在空天飞机领域对美国实现“弯道超车”！注意，这次是真的“弯道超车”！

两级入轨空天飞机模型

没错就是今年7月16日成功首飞的亚轨道重复使用演示验证项目运载器！这东西就好比两级入轨空天飞机的下面级，充当运载器功能，而我国的“神龙1号”和美国的“X37B”都算是上面级，充当轨道飞行器功能。两者相互结合之后才称得上是完整的空天飞机！

显然，理论上我国已经能够用“神龙1号”和“亚轨道重复使用演示验证项目运载器”组合成一架完整的空天飞机了！

“中国军工”抖音号发布的信息

那么，美国为什么至今都无法造出“亚轨道重复使用演示验证项目运载器”呢？

原因也很简单。业界专家均推测，主要是因为美国的高超音速超级风洞技术落后于我国！可见，这次我国在空天飞机领域对美国真的是弯道超车！

事实上，中国国家航天局的发展计划非常务实并适度超前！

主要体现在三方面：

1、充分考虑系列化发展，充分预留未来发展潜力。

不仅考虑到各个重量级航天发射任务，而且考虑到未来50年乃至100年发展前景。长征9号及其衍生型号运力覆盖50吨至140吨，理论上可覆盖至180吨级！基于YF130发展型，还有潜力发展出万吨级巨型运载火箭，运力覆盖至400吨级，足以满足未来50年甚至100年发展需求！

长征9号运载火箭及其衍生型号

2、分布实施，稳扎稳打，充分探索现有火箭发动机技术路线，分布实现航天计划。

不论是开式循环还是闭式循环，不论是固体火箭发动机还是液体火箭发动机，不论是液氧煤油火箭发动机还是氢氧火箭发动机，又或者是液氧甲烷火箭发动机，统统都按照计划一步一步实施，不轻易冒进，又大胆逐步追赶行业顶尖水平！

制定航天探索任务也同样是科学认证，扎实推进！相比欧美国家、日本、印度制定一大堆计划却大多没有完成，我国航天局几乎每个计划都按部就班，虽有波折，却总是顺利完成既定目标。就这样，不到20年的时间就将日本、欧洲甩到身后，就连俄罗斯的地位也岌岌可危。

如今的中国简直就是龟兔赛跑中的兔子，虽然一开始落后外国同行很多，可以用望尘莫及形容，如今竟然追到望其项背的地步！中途还有“选手”从齐头并进被甩到如今望尘莫及的地步。

3、积极发展新型航天运载器，其最为关键的组合循环发动机也已经突破核心技术。

目前我国的空天飞机计划三步走，每一步都有明确的时间节点。有兴趣可自行了解。

最开始，空天飞机以火箭发动机助推，垂直发射，加速至预定高度、速度，启动组合循环发动机继续加速，将轨道器送至亚轨道。这一步至今年7月的“亚轨道重复使用演示验证项目运载器”成功首飞以后就算基本实现了。

第二步是水平起降，将轨道器送至亚轨道。这一步虽然还没实现，但其所需的组合循环发动机也已经成功试车。

第三步是水平起降，单级入轨。这一步虽然也还没实现，但其所需的“高超声速强预冷空天动力”也已经突破核心技术，相关技术团队在去年5月就荣获国家级大奖。

“高超声速强预冷空天动力”技术团队荣获国家级大奖

显然，不论是哪个阶段空天飞机所需的组合循环发动机，我们都已经突破核心技术，距离研制成功已经不再是遥不可及了！

结论：通过上述分析，我们深刻地体会到我国航天局的布局是多么扎实、多么超前、多么科学！更深刻体会到，近年来我国航天领域成果井喷并非有什么外星人帮助，而是航天人几十年艰苦奋斗的结果！才有如今部分领域对美国实现弯道超车，并大有全面赶超美国的趋势！让我们为默默奉献的广大航天人点赞！

组合循环发动机知识拓展：