文丨李海伦
编辑丨徐青阳
3 月 6 日，商业航天公司蓝箭航天在大推力液体火箭发动机领域取得了突破性进展，由公司自主研制的"蓝焱"220 吨级液氧甲烷全流量补燃循环发动机完成整机全系统长程试车。
"蓝焱"是蓝箭航天面向下一代大型和重型重复使用运载火箭配套需求而研制大推力发动机，于 2025 年 5 月进行了首次全系统试车，至今累计完成全系统点火试车 100 余次。本次整机全系统长程试车的完成，表明产品成熟度进一步提升，为后续试验打下了坚实基础。
01 全流量补燃循环构型发动机
在火箭发动机研制过程中，整机长程试车通常被视为关键节点。所谓"试车"，是指发动机按真实工作流程完成点火、稳态运行和关机，发动机在地面试验条件下完成一次完整点火运行，用于验证整机状态与系统协同能力。
据官方介绍，"蓝焱"采用了先进的全流量补燃循环构型。该构型发动机设置了两个预燃室，其中的富燃预燃室驱动燃料泵，富氧预燃室驱动氧化剂泵，两路燃气全部进入主燃室，在主燃室内完全燃烧，能够实现对燃料和氧化剂的精密输送控制和高效利用。
资深航天领域专家表示，从技术路线看，"全流量补燃循环"被认为是液体火箭发动机领域最复杂的循环方案之一。与传统构型发动机相比，全流量补燃循环发动机具有燃料利用效率高、外形紧凑、推重比大、寿命长的优势，同时也具有系统耦合度高，内部工况苛刻，设计、试验和制造难度较大的特点，目前仅有极少数国外型号投入使用。
02 全流量补燃循环三大技术难点
液体火箭发动机几种典型循环方式的差异：从左到右分别是开式循环、富氧闭式循环、富燃闭式循环和全流量补燃循环。
相比其他循环方案，全流量补燃循环能够实现推进剂更充分利用，在提升推力、比冲和发动机寿命方面具有明显优势，但同时系统复杂度也显著增加。该技术核心难点主要体现在三个层面：
首先是系统耦合度极高。该方案中，燃料和氧化剂分别进入两个预燃室驱动涡轮泵，之后再全部进入主燃烧室完成燃烧，意味着预燃室、涡轮泵、主燃室、阀门和管路之间高度联动，任何局部参数变化都可能迅速传导至全系统，对温度、压力、流量和转速控制提出极高要求。
其次是试验验证门槛高。随着推力进入 200 吨级以上，发动机对试车台承载能力、推进剂供应系统、测控系统以及长时热环境控制能力要求显著提高，单次试验涉及的数据采集和风险控制复杂度也同步增加。
第三是制造工艺要求更高。全流量补燃循环发动机内部长期处于高温、高压、高转速工况，对涡轮泵、喷注器、燃烧室以及关键焊接结构的一致性要求极高，制造精度、材料可靠性和批量工艺稳定性都会直接影响整机表现。
从工程规律看，这类发动机真正困难的不只是实现一次点火成功，而是在多轮试验中持续提高稳定性，并逐步完成长时运行、装机适配和飞行验证。
03 重型重复使用火箭背后的关键支撑
在全球范围内，随着超⼤型卫星互联⽹星座组⽹、载⼈航天、⽉球探索与开发、其它⾏星探测等航天任务纳⼊商业航天的业务范畴，发射市场对更⼤运⼒、更⾼频次、更低成本运载⽕箭的需求持续提升，以 SpaceX 星舰、蓝⾊起源新格伦为代表的新⼀代⼤型和重型可复⽤⽕箭已经进⼊密集测试和初步应⽤阶段。据官方介绍，推⼒ 200 吨级全流量补燃发动机是它们的"⻩⾦搭档"，预期使⽤场景包括但不限于：
有力支撑能够在较短时间内 ( 约 3-5 年 ) 面市的"经济适用"大型可复用火箭。此类火箭低轨运力 50 吨级别，采用我国科技工作者已经比较熟悉的一子级 7 台或 9 台发动机并联设计，满足卫星互联网星座建设高峰、月球探测、空间站大型舱段运输等需求。国外参考型号 : 蓝色起源新格伦、SpaceX 猎鹰重型。
配套能够在 5-10 年推出的"国版星舰"。这类火箭低轨运力超过 100 吨，采用一子级 30 台左右发动机并联设计，航班化高频次低成本复用，除了满足当前各类需求，还能够执行大型空间生产和生活设施建设、地月经济带构建、其它行星开发利用等未来的规模化任务。航天发展，动力先行。发动机可与多型火箭适配，而不仅限于单个企业范畴。
需要说明的是，当前完成的仍是地面长程试车节点，主要验证单机稳定运行能力；真正进入飞行应用，还需完成不同飞行阶段尤其是高空低压和真空环境下的系统适配验证。
04 从猛禽到蓝焱：重型动力进入新一轮竞争
220 吨级发动机在推力等级上已进入当前国际主流重型液氧甲烷发动机核心区间。对于大型和重型的重复使用火箭而言，200 吨级以上发动机通常承担一级主动力角色，是影响运载能力、并联布局和重复使用效率的重要基础动力单元。
在全球范围内，目前全流量补燃循环液氧甲烷发动机的代表型号之一是 SpaceX 猛禽发动机 ( Raptor Engine ) ，分为海平面版 ( 尾喷口直径 1.3m ) 和真空版 ( 尾喷口直径 2.4m ) ，室压 30MPa，自重 1.5t 左右。海平面发动机为摆动式喷管，最大推力 220t，比冲 330s 左右；真空发动机为固定喷管，最大真空推力 350t，比冲 382s。SpaceX 超重星舰由超重火箭和星舰飞船组成，超重推进级由 33 台猛禽 2 发动机提供动力，星舰飞船由 6 台猛禽发动机提供动力。
国内方面，在全流量补燃循环液体发动机技术路线上，中国航天科技集团有限公司六院以及九州云箭等单位也在推进相关型号研制。其中，六院 200 吨级液氧甲烷发动机 YF-215、九州云箭 150 吨级"烽云"发动机均已开展实物试验。从推力等级看，2026 年 1 月，航天科技集团六院 240 吨级商业重复使用高压补燃液氧煤油发动机完成 200 秒长程试车。
蓝箭航天表示，该发动机为构建高效率、可重复使用的重型运载动力体系奠定了坚实基础，也标志着我国在大推力高性能液体火箭发动机领域持续取得突破性进展。
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