进击的龙吟 - 我国商用火箭发动机盘点与简评

航天发展，动力先行。

运载火箭是目前和可预见未来人类进入太空的唯一载具，而发动机是运载火箭的动力来源。因此，发动机的研制和生产，可以决定国家开发利用太空能力的能力上限。

自2014年向社会力量开放航天业务起，我国商业航天发展逐渐加快、行业重要性不断提升。“商业航天”在2024和2025连续两年在全国两会被写入政府工作报告；2026年，“十五五”规划纲要更是将航空航天列为战略性新兴产业。

在国家政策指引和在市场需求引领下，近年我国部分国有和民营企业开展了商用液体火箭发动机的研制，并取得一定成果。这些产品以重复使用为功能导向、以燃料清洁为明显特征、以供应链社会化为主要降本抓手，力求成为国产新一代商用运载火箭的心脏。

截至目前，这些发动机性能和研发进度如何？从产业角度应该怎样评价？本文将简要探讨。

简要背景：火箭发动机结构和分类

火箭发动机，极度简化之后，可以视作由两部分组成：燃料泵和推力室。

燃料泵将贮箱中的氧化剂（例如液氧）和还原剂（例如煤油、液态甲烷、液氢）泵入推力室。氧化剂和还原剂在推力室内剧烈燃烧，产生推力。绝大多数火箭发动机的燃料泵由小型涡轮发动机驱动，也会消耗一部分燃料。

基于燃料泵和推力室的不同组合，常见商用火箭发动机可分为以下几类：

开式循环：燃料泵和推力室各自工作，泵的尾气直接外排。这类发动机结构简单，研制难度较低，也能够实现较大推力，是国内外新兴航天企业入行的优选产品；其缺点是为了降低燃气温度以保护涡轮，燃料泵一般处于富燃工况，会浪费部分燃料，影响发动机整体效率。

高压补燃循环：将泵的排气接入推力室再次燃烧。其燃料利用更加充分，研制难度也有所提高。

全流量补燃循环：高压补燃循环的升级版，为氧化剂和还原剂安装不同的燃料泵，氧化剂泵富氧燃烧，还原剂泵富燃燃烧。这一组合能够实现更加精细的控制，其理论效率上限最高，但研制难度也最大。目前，全球仅有美国SpaceX猛禽一个型号进行过完整飞行试验。

电泵循环：燃料泵改由电力驱动。这类发动机结构简单、易于控制、成本较低，但存在电池死重问题，且受限于电池能量密度，目前总推力只能达到10吨左右，仅足够小型火箭使用。

此外，还有部分型号混合使用多种循环方式，不再展开赘述。

据粗略统计，目前我国已有至少36款商用火箭发动机进入实质性研发或者交付使用。这些发动机一部分由火箭公司作为动力配套自行研制，一部分由专门的航天动力企业开发并出售。

36款发动机汇总如下：

上表体现了我国商用火箭发动机几个特点：

一、数量多、种类全，为我国商业航天发展奠定了坚实动力基础

表上列出的36款发动机，推力范围从数吨延续到数百吨，足够适配目前所有类型运载火箭 - 从运力几百千克的小型火箭，到运力过百吨的重型火箭；燃料路线上，煤油和甲烷两种国际主流燃料都有采用；发动机结构上，开式循环、高压补燃循环、全流量补燃循环、电泵等循环方式全部涉及。

这种全面覆盖，为下游的运载火箭提供了充足的配套选择，也保障了全行业大规模进入太空的能力 - 动力企业众多、型号路径多样，总会赛出良马。

截至目前，推力百吨级发动机已经投入使用，推力超过200吨的大推力发动机已经开展全系统试车。我国商用发动机水平仅次于美国而稳居世界第二，大幅领先于其他选手。

二、参数“扎堆”明显，后期或需留意部分产能过剩

我国商用航天发动机虽然型号众多，但参数指标并未平均分布，而是存在一定“扎堆”现象。以最重要的推力为例，3/4的发动机聚集在0 - 120吨之间，对应火箭入轨运力在20吨以内。

推力较小的发动机易于研制。考虑到我国多数企业刚刚涉足这一领域，选择偏向保守也可以理解。但市场在快速变化，以美国为例，当前主力载具是入轨载荷20吨左右的猎鹰9号，但未来3年左右时间内，可预见新格伦、星舰等运力超过50吨的更大型火箭将逐渐成为主流。

作为应对，我国也迫切期待获得更加强大的载具。在这样的背景下，大推力发动机将更受市场和政策欢迎。推力百吨以内产品，届时或许将数量过剩。

三、产品有待充分检验

我国虽然发动机型号众多，但配套火箭当中只有少数通过了飞行试验。一些发动机经过4、5年时间仍处于研制阶段。这提示动力业务发展壮大，离不开下游火箭乃至更下游的卫星、应用等环节牵引，同时也意味着我国发动机产品集群尚未经受全面考查，其真实表现有待检验。

商业航天与传统航天的一大区别，是研制方不仅要解决技术问题，还须获取营收实现造血，而这一切又不能脱离自身资源（资金、人才、时间、政策等等）。商用发动机研制也是如此。

除了前文已经列举的潜在薄弱环节，本次梳理还反映出，如果发动机研制企业资金和人才资源较为雄厚、型号拥有明确且实力强劲的火箭客户（无论内部还是外部），那么产品研发进度和性能表现都比较理想。

因此，商用火箭发动机研制必须告别传统体制内“技术为王”的思路，而是坚持技术、资源和市场三位一体统筹考虑，以长期主义的耐心，方能在磨砺中脱颖而出。