卫星互联网行业报告：卫星互联网建设与应用（52页）

由于每次发射所耗费的火箭和燃料的成本都是固定的，因此每次火箭发射能 够运载更多卫星，则单颗卫星的发射成本也会大幅下降，星座建设的周期和成本 也相应减少，因此如何加大单次火箭发射的运力，即“一箭多星”，成为了商业航 天关注的重点领域之一。要实现“一箭多星”，一方面如前文所述，通过合理设计 卫星结构，减轻单星重量，另一方面则是提高火箭的运载能力。 运载能力是火箭性能最直接、最重要的参数指标，要提高火箭运载能力，主 要有 4 方面措施。一是通过优化级间比增加助推器加注量。如长征三号甲系列、 欧洲的阿里安 5 系列，以及美国的猎鹰九号运载火箭通过这项措施，使运载能力 显著提高。二是运载器结构优化减重。长征三号乙运载火箭就是通过减重的方法， 将运载能力提升了 50 公斤，以满足发射要求。三是对发动机性能进行优化升级， 提高发动机推力和比冲。我国长征五号运载火箭上使用了首次研制的膨胀循环动 力方式氢氧发动机，是目前国际上比冲性能最高的火箭发动机，并且具有高空多 次启动能力。四是从火箭总体构想进行优化设计。包括尽可能选用推力大的发动 机作为基础动力、开展载荷姿控联合设计降低结构载荷条件等。目前我国长五运 载火箭以 25 吨的近地轨道最大运载能力和 14 吨的地球同步转移轨道最大运载能 力，跃升为世界火箭运载能力第二。我国火箭发动机发展迅速，性能不断接近 SpaceX。SpaceX 猎鹰 9 号的第一 级包括九台 Merlin 发动机和装有液氧和火箭级煤油 (RP-1) 推进剂的铝锂合金箱， 每台发动机可提供 845 千牛海平面推力，使猎鹰 9 号在海平面产生超过 170 万磅 （约 770 吨）的推力。2023 年 4 月成功首飞的天龙二号遥一运载火箭，是全球 首次采用煤基航天煤油作为燃料飞行的液体运载火箭。该箭芯一级配备 3 台 YF-102 发动机，由航天六院研制，最大海平面推力为 835 千牛，是我国首台开式 循环、可重复使用液氧煤油发动机。同样由六院研制的液体火箭发动机也于 2022 年 11 月首次整机试车成功，设计推力为 500 吨级，是现役 120 吨级液氧煤油发 动机的约四倍。