长征八号遥一运载火箭首飞成功，这一新型火箭有哪些亮点？对商业航天市场有什么意义？

长征八号遥一运载火箭首飞成功，这一新型火箭有哪些亮点？对商业航天市场有什么意义？

2020年的岁尾，航天发射喜讯频传，创造了我国航天史上的多个“首次”发射任务。12月6日，长征三号乙运载火箭在西昌成功发射了高分十四号卫星，这是该型火箭首次执行太阳同步轨道发射任务。12月10日，长征十一号在西昌发射场，以车载形式发射了引力波探测卫星“怀柔一号”，实现了我国天基引力波探测的首秀。长征五号运载火箭成功托举嫦娥五号探测器进入地月转移轨道，开启“月球挖掘”征程，返回舱已于17日抵达着陆区，这是我国月球探测取样返回的首次壮举。

还有，就在刚刚（2020年12月22日12时37分），长征八号运载火箭完成了“首秀”，从文昌发射场2号工位发射，顺利完成首飞，它有力地增强了我国大吨位低轨和太阳同步轨道卫星的发射能力，同时将探索芯一级和助推整体回收技术，备受国人关注！

在长征八号发射之前，我国8吨以内低轨、5吨以内极地/太阳同步轨道的运载能力均存在空白。比如要发射一枚4吨的太阳同步轨道载荷，若用运力较大的火箭发射，是“杀鸡用牛刀”，运力小的则难以实现。于是，长征八号火箭应运而生，它在填补空白的同时还有能力执行2-3吨高轨任务，既弥补了长征二号/四号/六号/十一号和长征五号/七号之间的空白，又可给长征三号系列做补充，适应性强，灵活性好，可谓超级万金油。

1. 长征八号基本情况

长征八号运载火箭是中国运载火箭技术研究院研制的一型采用无毒无污染推进剂的新型中型运载火箭，主要面向具有国际竞争力的商业卫星发射任务。

长征八号芯级是基于长征七号运载火箭和长征三号甲系列设计的。火箭一子级状态与长征七号火箭芯一级基本一致，采用2台YF-100液氧煤油发动机。火箭二子级状态与长征三号甲系列火箭芯三级基本一致，直径3米，采用2台YF-75液氢液氧发动机。同时火箭将捆绑2台120吨级助推器，同为YF-100液氧煤油发动机，是两级半构型的运载火箭。

长征8号起飞推力约480吨，具备二次点火能力，700公里太阳同步轨道运载能力5吨，近地轨道运载能力7.6吨，地球同步转移轨道运载能力2.8吨。火箭年执行发射能力初期为每年10发，后期年产可达20发。任务准备周期为8-15日。从签署合同到火箭出厂，履约周期约12个月，发射周期约为10天。

长征八号属于我国新一代运载火箭，以现役和新一代运载火箭技术和模块为基础研发，可靠性高，并将大幅降低中低轨卫星的发射成本，在商用卫星发射市场前景可观。未来将用来替代长征二号系列和长征四号系列常温推进剂火箭。

2. 可回收的长征8号改进型（CZ-8R）

近年来，可重复使用运载火箭的规模化量产，成本降低，成为了国际航天发射领域的新宠。长征8号改进型（CZ-8R）拟采用可回收技术，实现芯一级与助推器的整体垂直回收与重复使用，这将会是中国首个有望实现火箭一级回收技术的火箭。将在技术上牵引我国运载火箭技术新发展，进一步降低发射成本，提高市场竞争力。

火箭回收是一项复杂的技术，它相当于把一只2B铅笔向上抛出，在飞过528米的高度之后，准确的而且是笔尖冲上的落回笔袋里。对于一枚飞行到数百千米高度的数百吨火箭而言，还需要解决飞得稳、控得精、落得准、站得住等问题，才能谈成功的回收。

那么，火箭回收有哪些关键技术呢？

首先是火箭发动机的多次启动技术，以及对可调推力技术。当完成了运送任务的火箭返回时，发动机要从关机状态二次点火，但此时火箭质量减轻，质心位置变化，所以就要求发动机的推力作出相应调整，从而实现平稳降落。实现发动机推力可调这一技术对发动机燃烧、涡轮泵、阀门等组件的要求很高，实施控制的主控软件也要足够“鲁棒”。

第二个难点是要精确地控制火箭飞行姿态和降落位置。几十米长的火箭，要在太空中完成减速、调姿，最终达到竖直降落的状态，这对火箭的操控性以及稳定性要求很高，除了自身稳定还要有对抗外部干扰的能力，当火箭下降到距离地面20公里以下的区域时，大气环境影响剧烈，需要矢量尾喷管根据火箭垂直状态的变化，随时灵巧的改变火箭推进剂反推的方向，快速抵消外力造成的变化，来维持稳定。借助导航卫星的精确定位，能够帮助火箭回收时准确定位，但是要控制落点误差在米级的水平，就需要火箭自己长出“翅膀”来帮忙。早在2019年7月26日发射的长二丙火箭上就出现了这种“小翅膀”，它的名字叫做格栅舵，能够利用气动外形控制火箭滚转、俯仰、偏航，从而实现准确降落在预定地点。

第三个难点就是大气阻力，火箭的外形是个圆滚滚的柱子，相当的不流线型，会在返回时与大气层发生剧烈摩擦，摩擦生热，产生接近1500度的高温，同时威胁火箭外部结构和内部的仪器设备，所以，对于返回时火箭专门的隔耐热设计是必不可少的。

最后一个难点就是落地一瞬间，除了反推发动机，承受火箭所有质量和加速度的着陆支架尤其关键，无论如何精细的控制火箭降落瞬间的速度，总要有一个速度变化产生的较大动量，着陆支架要能起到足够的缓冲作用，也就是“温柔”的将火箭停住，同时，还要足够“强壮”，不能让火箭发生倾斜、侧翻。

完美完成首飞的长征八号火箭为未来我国的回收技术开展了前期的铺垫工作，未来的长征八号R型（CZ-8R）就将使用箭体垂直起降技术，其芯一级和助推器将分别使用2台和1台120顿级液氧煤油发动机，可具备2次启动以及65%变推力能力，大幅降低火箭生产和发射费用，提高发射效率。

长征八号火箭不仅能够帮助我们在商业航天发射市场占据一块重要的阵地，其技术探索更有助于新型火箭的革新。当然，长征八号只是我国新一代火箭中的一份子，它可以跟其他兄弟“火箭”共同发力，托举我国的航天奔向更深更远的星辰大海！