国内多企业攻关全流量补燃火箭发动机
科技专栏 2026-10-06 14:47
财π新闻 综合《上海证券报》2026年3月6日报道,全流量补燃循环技术正成为当前全球商业火箭发动机领域的核心技术热点,国内已有蓝箭航天、星梭科技、天兵科技等多个商业航天团队,围绕该技术路线推进相关研发工作,逐步形成覆盖不同技术阶段的研发布局。

全流量补燃循环的技术特性与应用逻辑
全流量补燃循环的核心设计逻辑,是将全部推进剂分别引入两个独立的预燃室生成燃气,驱动涡轮泵完成做功后,所有燃气再全部进入主燃烧室进行二次补燃,几乎不存在推进剂的无效浪费。这种设计让更多推进剂直接流经涡轮结构,能够有效降低涡轮工作过程中的温度和应力水平,大幅延长发动机热端部件的使用寿命,天然适配可重复使用火箭对发动机长寿命、多次启动的核心需求。
SpaceX旗下的猛禽发动机是目前全球唯一实现上箭应用的全流量补燃循环发动机,该型号的复杂设计并非单纯为了追求技术难度,而是完全匹配星舰项目对大单机推力、高推力密度以及长期重复使用的明确需求。按照SpaceX公开的参数,猛禽3海平面推力约250吨,接近传统梅林发动机推力的三倍,在满足星舰Super Heavy级总起飞推力约8240吨的要求时,仅需33台发动机即可完成配置,避免了近百台发动机密集布局带来的供液、阀门、点火控制、故障隔离以及密集尾焰热环境等一系列工程难题。
在2026年9月28日开展的星舰第14飞任务中,尽管飞行过程中出现两台猛禽发动机提前关机的情况,星舰依然依靠剩余动力顺利完成入轨动作,并且完成了26颗星链V3卫星的部署任务,直观验证了全流量补燃循环动力系统在复杂工况下的任务容错能力。相关公开信息显示,为猛禽发动机搭建完整制造体系所投入的精力,达到了发动机原始设计环节的10到100倍,大量核心结构需要依赖高度定制化的金属增材制造工艺,其工程落地的实际难度远高于方案设计阶段的技术论证。
国内全流量补燃技术的研发进展布局
国内商业航天领域针对全流量补燃循环技术的研发,已经从早期的方案论证阶段逐步进入到分系统测试和整机试车的落地环节,多个团队的研发成果先后公开披露。2026年3月,蓝箭航天自主研制的220吨级“蓝焱”全流量补燃循环液氧甲烷发动机完成整机全系统长程试车,自2025年5月首次全系统试车以来,该型号累计完成超过100次全系统点火,标志着团队已经掌握全流量发动机全流程研制能力,为后续支撑下一代大型可重复使用火箭研制奠定了基础。
星梭科技作为国内较早明确全流量补燃技术路线的商业航天企业,其旗下200吨级“猛犸一号”发动机在2026年7月公开完成氧泵和甲烷泵水力试验,该型号采用双预燃室结构与泵前摆动控制方式,设计海平面推力达200吨级,比冲326秒,整体集成度处于较高水平,具备良好的重复使用适应性。基于该发动机打造的“冰川一号”运载火箭,采用一子级并联9台海平面版发动机、二子级搭载1台真空版发动机的动力配置,是国内民营航天领域首款采用全流量补燃循环动力系统搭配不锈钢箭体、一子级可回收方案的重型运载平台。
天兵科技在2026年9月公开的后续动力规划中,明确2450千牛的天火21发动机同样采用全流量补燃循环技术路线,进一步丰富了国内全流量动力的产品谱系。除此之外,火圣宇航200吨级“火圣一号”、微光启航“华光一号”等项目也先后披露过预燃室热试车或液流试验的相关进展,北京2026年发布的可重复使用火箭技术储备课题中,也设置了两项全流量补燃关键技术方向,从产业政策层面为相关技术攻关提供支撑。

火箭动力循环架构的理性选择逻辑
火箭发动机的各类循环架构本身不存在绝对的优劣之分,技术路线的选择始终需要与整箭的核心需求深度绑定。SpaceX此前广泛应用的梅林发动机采用相对简单的燃气发生器循环,该型号结构设计成熟稳定,成功支撑了猎鹰9号火箭的一级复用运营,部分猎鹰9号一子级的复用次数已经超过20次,支撑了星链星座的高频次快速部署。早年间用于阿波罗登月任务的土星五号F-1发动机,同样采用燃气发生器循环,依托成熟的工程设计完成了载人登月的历史任务,充分证明了非全流量循环架构的实用价值。
行业内已形成普遍共识,全流量补燃技术不应沦为标签化的先进性评价指标,不能脱离实际应用需求将其作为判断发动机技术水平的唯一标准。火箭研发的正常流程,应当先明确整箭的运力指标、推进剂选型、复用方式等顶层整体需求,再反向推导形成对发动机的具体性能要求,避免陷入单纯追求技术复杂度的误区。不同循环架构的选择,本质上是在开发难度、性能指标、复用潜力、制造成本等多个维度之间寻找最适配项目需求的平衡点。
当前国内不同商业航天团队的动力技术布局,已经形成清晰的梯度划分,部分团队选择全流量补燃路线追求极致的可复用性和性能上限,也有部分团队选择相对成熟的燃气发生器循环路线,优先控制开发风险、快速实现工程落地。无论选择哪一种技术路线,最终的核心目标都是将纸面的技术方案转化为可靠的工业能力,支撑商业发射任务的稳定执行,在低轨卫星星座组网的市场需求中逐步建立自身的竞争优势。
(编辑:姜心源)
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