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低轨卫星行业研究系列之三：商业航天发射需求增长，运载火箭景气度有望持续提升。运载火箭为多级航天运载工具，核心服务于航天器入轨需求，性能由多系统协同 决定。其主要由箭体结构、推进系统、制导控制系统、安全自毁系统等构成，通 常含 2~4 级，末级设仪器舱与有效载荷，外部配整流罩。按关键维度分类：级 数上因单级难达宇宙速度故以多级为主；推进剂分固体、液体、固液混合（如长 征一号前两级液体、第三级固体）；结构形式有串联、并联（捆绑式）及串并联 混合；使用方式含一次性、部分与完全重复使用。关键指标包括运载能力（入轨 有效载荷重量）、入轨精度（轨道参数偏差）、可靠性（任务完成概率）及发射 成本。国内外主流型号覆盖多轨道：国内长征二号丙（二级四氧化二氮/偏二甲 肼，LEO4.0 吨）、长征五号（二级半液氧煤油，LEO25 吨、GTO14 吨）、朱 雀二号（二级液氧甲烷，LEO4.0 吨）；国外猎鹰 9 号（二级液氧煤油，LEO22.8 吨）、重型猎鹰（二级半串并联，LEO63.8 吨），俄罗斯质子 M、欧洲织女星-C 亦各具适配场景。

结构、控制、动力三大主系统构成火箭核心，动力装置（发动机）是成本与性能 关键。结构系统为“躯体”，需维持外形、连接分系统并承受外力，核心部件含 有效载荷整流罩、推进剂贮箱等，典型如猎鹰 9 号——整流罩为两瓣式碳纤维面 板-铝蜂窝夹芯结构，级间段同材质，一、二子级贮箱工艺统一以降本提效。成 本占比上，箭体结构与发动机为硬件核心：一级发动机占 54.3%、箭体结构 23.5%；二级发动机 28.6%、箭体结构 29.5%，推进剂占比极低（一级 0.7%、 二级 0.2%）。控制系统保障弹道稳定，含制导系统（测参数、控关机以保入轨 精度）、姿态控制系统（测角速率、维飞行稳定）、供配电时序系统。动力系统 分两类：固体发动机结构简单、发射周期最短 24 小时、储存周期数年，但比冲 低（2000~3000 牛秒/kg），适配小卫星（如捷龙三号 2.65 米发动机装药量 71 吨、推力 200 吨）；液体发动机比冲更高（2500-4600 牛秒/kg）、运载能力强、 可控性好，分液氧/液氢（如 YF-77）、液氧/煤油（如 YF-100，航天动力主力）、 液氧/甲烷三类，供应系统按推力需求分挤压式（小推力姿态控制）与泵压式（大 推力主发动机）。

行业呈现重复使用、低成本、环保化趋势，液氧甲烷发动机成下一代核心赛道。 重复使用技术（如猎鹰 9 号一子级回收）大幅降低发射成本，推进剂向无毒无污 染转型（替代传统四氧化二氮/偏二甲肼）。液氧甲烷发动机因冷却性能优、不 易结焦积碳、维护便捷、成本可控（甲烷价格为液氢 1/30）、可空间中长期贮 存，适配重复使用需求，国内外加速研发。国外代表：美国猛禽（全流量补燃循 环，海平面推力 2000kN、比冲 3273m/s）、BE-4（富氧补燃循环，推力 2400kN）， 欧洲普罗米修斯（100t 级推力）。国内进展显著：10 吨级“鸣凤”一号、“天 鹊”11（真空比冲 333s）、“焦点”一号（变推 40%-105%）均完成整机热试； 80 吨级“天鹊”12、“龙云”通过热试，“鸣凤”二号总装出厂，技术成熟度 持续提升。