2025年7月，中科宇航公司在该司产业化基地举行了“力箭二号”运载火箭首飞任务“攻坚战”动员大会，“力箭二号”首飞就此进入冲刺阶段，一型独特的可复用火箭即将迎来首飞。
有望成为世界第一型实现集束回收的可复用运载火箭“力箭二号”为中科宇航公司研制的中型低温液体运载火箭，采用两级半构型，主体由芯一级、芯二级及两枚芯一级模块助推器构成，起飞级为三芯并联的3CBC结构。
“力箭二号”芯一级模块主动力配备3台YF-102液氧煤油发动机，采用燃气发生器循环，支持泵前双向摇摆（±6°），海平面推力835千牛（约85吨），海平面比冲不小于275秒，燃烧室压力8.5兆帕，推重比不小于130。芯二级主动力采用1台YF-102V液氧煤油发动机即YF-102真空版，支持双向摇摆（±5°），真空推力710千牛（约72吨），真空比冲330秒，可支持55%~100%深度推力调节，可重复启动2次，推重比90。
“力箭二号”示意图
“力箭二号”整箭高52米，箭体直径3.35米，配备外部直径4.2米、长度12.19米的全碳纤维复合材料轻质整流罩，起飞质量625吨，起飞推力766吨，近地轨道（LEO）运力12吨，500千米太阳同步轨道（SSO）运力8吨。
“力箭二号”设计目标为部分可重复使用运载火箭，其三芯并联的起飞级设计可以实现集束回收，在芯一级第一和第三象限、左侧（芯一级第二象限）助推器第二象限、右侧（芯一级第四象限）助推器的第四象限各分布一个着陆腿，起飞级组合体支持回收复用20次以上。
“力擎二号”
当前，配备YF-102发动机的“力箭二号”依然为不可回收型号，要实现回收复用目标需要将一级发动机换成中科宇航在研的“力擎二号”液氧煤油发动机，后者采用燃气发生器循环，支持泵后双向摇摆，地面推力110吨，支持50%～100%深度变推力，起动次数3次。根据此前计划，“力箭二号”可回收型号将于2028年实现首次回收。届时，该箭有望成为世界第一型实现集束回收的可复用运载火箭。
基于成熟技术形成的即战力对于可复用运载火箭来说，最优的构型是单芯级构型，运载效率最高、回收复用最便捷，但是迄今仅有太空探索技术公司（SpaceX）的“猎鹰九号”实现了应用发射及回收复用，可见单芯级可复用火箭研制难度较大、所需的技术积累较深。与此同时，相较于液氧煤油动力，液氧甲烷动力在结焦、积炭方面存在优势，使其成为可复用火箭主动力系统的更优选择，但是液氧甲烷发动机被选作火箭主动力的时间较短，同时双低温发动机的技术实现难度更大，迄今未有液氧甲烷运载火箭在入轨发射中实现回收复用。
相较于中国其它几家头部商业火箭公司，中科宇航研制可复用运载火箭的时间较晚，其第一型可复用运载火箭“力箭二号”的研制周期仅有2年时间，要在这么短的时间里打造一款目标实现回收复用的中型液体运载火箭，较优的选择是基于成熟技术进行研制，分步实现回收复用的目标。
“力箭二号”厂房生产实景
成熟技术之一：直径3.35米箭体。自“长征”系列运载火箭鼻祖“东风五号”洲际弹道导弹开始，中国液体洲际弹道导弹就采用了直径3.35米弹体，其后直径3.35米箭体就成为了“长征”系列运载火箭芯级的标准规格产品，并沿用至今，相应箭体生产技术成熟、生产规模较大、生产成本较低。而对于商业火箭而言，直径3.35米箭体虽然不是最优选择，但却是可以快速大规模获取的标准规格产品，可以快速投入使用。
“力擎二号”示意图
成熟技术之二：液氧煤油发动机。自新一代“长征”火箭开始，中国液体运载火箭使用液氧煤油发动机作为主发动机，诞生了以YF-100系列、YF-115系列为代表的液氧煤油发动机，经过77发新一代“长征”火箭的飞行实践，液氧煤油发动机技术已经成为中国较为成熟的火箭动力技术，技术储备较为充足、人才队伍规模较大，为新型可复用液氧煤油发动机的研制提供了很好的技术基础，距离目标更近、实现目标更快。
已有方案：运载火箭集束回收方案。在“力箭二号”之前，就有“长征八号R”可复用火箭方案采用集束回收，也是芯级捆绑两枚助推器，区别在于前者将两枚直径2.25米助推器换成了直径3.35米的芯一级模块助推器。就此而言，“力箭二号”是“长征八号R”回收方案的继承型号和优化型号，通过提升火箭起飞量级和运载能力，增强火箭回收复用的实用价值。与此同时，“长征七号甲”火箭也已经在实际发射任务中验证了4枚助推器和芯一级组合体与芯二级集束分离的方案。这些都构成了“力箭二号”采用集束回收方案的基础。
目前，世界航天已经进入大规模开发环绕地球轨道资源特别是近地轨道资源的阶段，面对大规模星座组网发射需求，“力箭二号”要成为星座组网发射的即战力，最优的选择是基于现有成熟技术加一部分新研技术，以快速形成一型具备较大运力的运载火箭。与此同时，基于成熟技术打造的运载火箭拥有更高的可靠性，这构成“高频次”连续稳定发射的前提。
自建发射工位及总测厂房支持高频次发射面对商业航天发射需求，中国已经规划了海南文昌商业航天发射场、海阳东方航天港等发射场作为商业火箭发射基地，但是仅仅依靠通用工位，发射频次是远远不够的。以海南商发2号工位为例，其设计支持16次/年的发射频率，但是其可以支持10多个火箭型号发射，显然，对于商业火箭而言现有通用工位只能作为备份之用。
“力箭二号”位于东风商业航天创新试验区的发射工位
为了支持商业航天所需的“高频次”发射，中科宇航在酒泉卫星发射中心东风商业航天创新试验区为“力箭二号”火箭建设了专用发射工位及总装测试厂房。“力箭二号”专用工位可支持该箭在“三平”测发模式下实施密集发射。“力箭”火箭总装测试厂房全面覆盖火箭总装测试、卫星总装测试、火箭批量存储、远程测试、动力辅助等核心功能，主要用于完成火箭和卫星出厂进入发射场后的贮存、总装测试、星箭对接、整体转运等射前准备工作。此外，厂房可实现“发射一发，备份一发”的滚动备份发射模式。
依托“力箭”火箭总装测试厂房以及“力箭二号”专用发射工位，中科宇航全面构建了自主可控的商业航天发射体系，可支持实现商业航天所需的“高频次”发射。
五芯并联大箭“力箭二号重型”在中国规划发展的可复用火箭当中，“力箭二号”基本型是为数不多的中型运载火箭，在面对卫星星座小型卫星批量组网发射时，单发火箭还能提供较大批量组网发射服务，而在面对“星网”等吨级星座卫星批量组网发射时，就需要运力更强大的型号，比如“力箭二号重型”。
与俄罗斯“安加拉”系列运载火箭相似，“力箭二号”系列通过调整芯级助推的数量，可以形成不同运力的型号。在“力箭二号”基本型三芯并联（3CBC）基础上增加两枚芯级助推器，形成五芯并联（5CBC）的大型火箭“力箭二号重型”，并对五芯并联的起飞级进行集束回收、复用，可重复使用超过20次。
“力箭二号重型”示意图
“力箭二号重型”整箭高57米，起飞质量1021吨，可选配外部直径4.2米和直径5.2米整流罩，近地轨道（LEO）运力22吨，500千米太阳同步轨道（SSO）运力15吨。从运力来说，“力箭二号重型”与在研的“天龙三号”和“朱雀三号”处于同一水平，拥有20吨级的“大运力”，将成为“星网”（中国星网星座/卫星『互联网』星座）大规模组网发射的主力箭型。
中科宇航位于酒泉的总装测试厂房
与此同时，中科宇航通过全面构建包括发射场总装测试厂房、发射工位在内的商业航天发射体系，将支持“力箭二号重型”实现每年60次的“高频次”发射。而通过多次回收复用，“力箭二号重型”将真正实现“低成本”发射。凭借“大运力、高频次、低成本”的特点，“力箭二号重型”将进入中国商业航天大型可重复使用运载火箭主赛道，成为中国构建空天信息网络的重要基础装备。
总体而言，为了形成星座组网的即战力，中科宇航在研制“力箭二号”方面也是做出取舍的，基于成熟技术能够快速研制出具备高可靠性特点的运载火箭，但是却牺牲了运载效率。“力箭二号”拥有大型火箭的体量，却只有中型火箭的运力，主要原因之一在于其沿用了直径3.35米箭体，使得箭体空间利用效率受限、结构系数偏高，芯一级模块能安装的主发动机更少，而如果采用直径3.8米箭体，就能并联安装更多的主发动机，这无疑将带来运力的大幅提升。
虽然，“力箭二号”系列运载火箭的研制采用的并非最优方案，但是商业火箭的竞争还是综合实力的竞争。中科宇航是有着浓厚国家队背景的商业航天企业，这家中科院系的企业曾长期被归类为商业航天国家队，这会使其成为国家航天发射项目的优先选择之一。在研制过程中，“力箭二号”就已成为空间站“轻舟”货运飞船专属发射火箭，与此同时，距离首飞更远的“力箭二号重型”已经被选定为“星网”发射的主力箭型之一。显而易见，“自带资源”的“力箭二号”系列火箭的发射订单将是有保障的。
按计划，“力箭二号”火箭将于2025年第四季度首飞，中国巨型卫星星座组网将迎来迫切需求的即战力，一型运力较大、可靠性较高的中型液体运载火箭。此后，“力箭二号”将通过换装可复用发动机逐步实现回收复用，并扩展运力更大的型号“力箭二号重型”，最终实现以星座组网需求为代表的商业航天所需的“大运力、高频次、低成本”运载火箭发射服务。
作者：木兰星舟
