2025年9月15日，天兵科技在山東海陽東方航天港海上平臺，完成了自主研制的天龍三號大型液體運載火箭一子級動力系統試車，刷新了國內商業(yè)航天液體火箭發(fā)動機的推力紀錄，是我國商業(yè)航天領域首個海上熱試車試驗。
據介紹，火箭動力系統試車是研制過程中系統最多、狀態(tài)最復雜、難度最大的地面試驗，也是火箭首飛前最重要的前置試驗。通過此次“全維度技術驗證”，標志著國內運力最大的民營液體火箭天龍三號已通過“大考”，全面進入首飛任務的最后沖刺。
根據后續(xù)安排，天龍三號將在2025年年底前首飛，并計劃在首飛后快速實現常態(tài)化商業(yè)發(fā)射，保障每年30次以上的發(fā)射任務。為保障高頻次發(fā)射，天兵科技已在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心布局建設了國內首個民營液氧煤油火箭專用發(fā)射工位，并啟動了第二個專用發(fā)射工位的規(guī)劃建設工作。
開創(chuàng)“海上作業(yè)”新范式
據介紹，天龍三號是我國商業(yè)航天首款有望實現近地軌道運載能力超20噸的大型液體火箭，自2022年3月即啟動型號研制，全箭長度72米，起飛重量約600噸，火箭一級配置9臺天火十二發(fā)動機并聯工作，近地軌道有效運力17-22噸、太陽同步軌道運力10-17噸，性能比肩國際主流的SpaceX 獵鷹9號火箭，可實現一箭36星互聯網衛(wèi)星組網發(fā)射，支持我國空間站大規(guī)模貨物運輸需求以及中高軌衛(wèi)星發(fā)射需求。
此次天龍三號一級動力系統海上試車全面覆蓋從推進劑加注、多機分批點火、穩(wěn)定工作到程序關機等箭地測發(fā)全過程，涵蓋箭體結構、地面測控、工藝系統、安控系統等全鏈條協同的綜合演練，并開創(chuàng)“海上作業(yè)”新范式，針對海上復雜環(huán)境，突破防風、防晃、防雷、防鹽霧、防噪、環(huán)境保護及發(fā)動機火焰高溫防護等多項關鍵技術，推動商業(yè)航天從“陸地依賴”向“陸海協同” 升級。
區(qū)別于國內商業(yè)航天此前試車測試，此次試車箭體，在完成必要檢查維護后，將直接執(zhí)行天龍三號的首次飛行任務，將同一套箭體系統先后用于地面全系統試車和首次飛行任務。本次全系統試車高度模擬火箭實際飛行狀態(tài)，各系統工作正常，發(fā)動機起動時序準確、工作平穩(wěn)、關機正常，全系統綜合演練獲取的各項參數滿足火箭首飛的性能要求。
除動力和結構系統外，本次試車還全面驗證了天龍三號火箭的多項新技術。據悉，天龍三號火箭一子級創(chuàng)新應用了液氮加溫增壓技術，該設計將液氮罐直接置于液氧箱內部，利用液氮加溫汽化為液氧箱和煤油箱同時提供增壓氣體，使增壓系統重量降低了50%以上，成本減低為原有1/10。此外，著眼于可重復使用，火箭一子級尾段采用了蜂窩式結構，為9臺發(fā)動機中的每一臺都提供了獨立的包絡空間，大幅降低地面維護的復雜度，并提高了故障隔離能力。
在業(yè)內人士看來，此次試車成功也再次驗證了中國航天歸零機制的有效性。從去年6月30日失利到本次試車成功，天兵科技通過全面“歸零”流程，最終形成了 127 項可靠性改進和增長措施，包括采用新材料將連接結構安全系數提高至行業(yè)標準的1.5倍、增設冗余約束裝置、聯合第三方機構對63項關鍵技術進行復核復算等，并在去年8月30日完成故障歸零評審。這一系列舉措，最終建立起一套更為嚴格和完備的地面驗證體系，確保了在此次火箭試車前充分暴露并解決所有潛在風險。在技術工程高度復雜、資本密集、時間敏感的商業(yè)航天發(fā)射領域，天兵科技這種從歸零中快速迭代和解決問題的能力尤為重要。
把握商業(yè)航天發(fā)展機遇
當前，我國衛(wèi)星互聯網牌照發(fā)放已進入倒計時，超3萬顆衛(wèi)星大規(guī)模組網的商業(yè)發(fā)射需求激增，天龍三號進入首飛準備，有望為我國衛(wèi)星互聯網的大規(guī)模組網建設提供新的運力選項。
在業(yè)內看來，這一選項的出現，其意義不止于運載能力的數量級提升，更在于它將從根本上改變中國商業(yè)航天產業(yè)的競爭邏輯與發(fā)展模式。在此之前，國內商業(yè)航天發(fā)射服務更多聚焦于滿足中小型、驗證型衛(wèi)星的零散、定制化需求；而天龍三號這類具備“一箭多星”群發(fā)能力、并以重復使用和批量化生產為目標的運載火箭，將推動發(fā)射服務從滿足零散需求，轉向支撐規(guī)模化、標準化、常態(tài)化的星座組網部署。
這不僅為下游的衛(wèi)星制造與應用企業(yè)打開了商業(yè)閉環(huán)的關鍵瓶頸，也標志著我國商業(yè)航天正式具備了支撐國家“新基建”戰(zhàn)略的產業(yè)化能力，從單一的技術競爭，邁入了由產業(yè)模式和生態(tài)效率主導的全新發(fā)展階段。
商業(yè)航天發(fā)展的第一性原則是追求高可靠與低成本。據介紹，天龍三號在設計之初，就將在確?？煽啃郧疤嵯碌某杀究刂曝灤┯诩夹g創(chuàng)新之中，在動力系統上，天兵科技通過大規(guī)模應用3D打印技術，將天火十二發(fā)動機約90%的零組件進行一體化打印，使制造周期由傳統工藝的5-6個月縮短至2-3周，顯著降低了生產成本。在推進劑選擇上，沿用天龍二號全球首次飛行驗證的煤基航天煤油，使燃料單位成本降低超過50%，結合硫分離技術大幅改善發(fā)動機結焦問題，提升了火箭的復用潛力。
在關鍵子系統上，天兵科技自主研制的三冗余計算機通過采用工業(yè)級元器件，在保證可靠性的前提下，將相關成本降至市場同類產品的六分之一。這些貫穿于全箭的技術與供應鏈創(chuàng)新，共同構成了天龍三號的核心商業(yè)價值，即為大規(guī)模衛(wèi)星組網發(fā)射，提供一個具備成本競爭力且可靠的運力解決方案。
為打造最具商業(yè)能力的火箭，目前天兵科技已形成火箭自研、規(guī)模制造加專屬發(fā)射工位的全產業(yè)鏈布局，構建起以北京火箭研發(fā)中心、西安動力研發(fā)中心、鄭州火箭發(fā)動機智造及動力試驗中心、江蘇火箭智造基地為核心的“三大中心五大平臺”航天智造體系，具備年產30發(fā)天龍三號液體運載火箭和20發(fā)天龍二號液體運載火箭的制造能力，構建起基于成本和生產規(guī)模的長期競爭優(yōu)勢，以更好滿足后續(xù)大規(guī)模組網發(fā)射需求，驅動中國商業(yè)航天從單一技術設計比拼，升級為產業(yè)模式和生態(tài)效率的良性競爭。
