今年的3月29日，当“长征六号改”遥一运载火箭在太原发射场一飞冲天时，人们惊呼中国第一型固液捆绑火箭惊艳亮相。

事实上，“长征六号改”并不是中国航天史上第一型固液混合火箭。按照火箭的构型方式，固体火箭与液体火箭的搭配主要分为并联和串联两种类型组合，其中第一种便是“长六改”所采用的组合，而第二种则更加源远流长，贯穿中国航天发展的多个关键节点，二者穿插构成了中国“混合动力”火箭简史。

“开山鼻祖”长征一号

1970年4月24日，搭载“东方红一号”人造地球卫星的“长征一号”运载火箭，在酒泉发射场成功发射，中国成为世界第五个能够独立自主研制并发射卫星的国家，荣耀闪耀东方，这一天也成为后来的“中国航天日”。

作为中国运载火箭的“开山鼻祖”，“长征一号”火箭并不是一枚单纯的液体运载火箭。“长征一号”采用三级构型，其中芯一级与芯二级采用硝酸-27S/偏二甲肼推进剂液体火箭发动机，同时在研制当初，为了保证研制进度，芯三级并未采用液体发动机，而是采用设计研制相对简单的固体发动机，随着“长征一号”遥一的一飞冲天，中国第一型固液混合火箭成功问世。同时，“长征一号”也是中国第一型固液串联火箭，中国“混合动力”火箭与中国运载火箭的历史一样悠久！

“举重冠军”长征二号E

在中国航天发展历程中，80至90年代是一段忍耐的时间，经费有限、型号较少、国家发射任务不多。在这个阶段，中国航天自我纾困，瞄准世界商业航天发射市场“下海经商”，诞生了不少执行商业发射的“商界精英”，其中“长征二号E”（或称“长征二号捆”）更是为商业发射而研制的捆绑火箭。

上世纪80年代中后期，为适应国际卫星发射市场的需要和中国火箭发展的需要，中国航天研制了“长征二号E”火箭，它是中国第一型捆绑式火箭，也是当时中国运力最强的火箭，其近地轨道运力达到9.5吨[1]。同时，“长征二号E”/ETS构型，在芯二级火箭之上配备了三轴稳定上面级ETS，该上面级由固体发动机提供动力，用于执行中轨道一箭多星发射任务。

在液体火箭上面级研制力有不逮的时期，使用固体上面级倒是一种简单、有效的路径，可以增强“长征二号E”火箭的中高轨运力。在配备了ETS上面级之后，“长征二号E”火箭就变成了采用固液串联的“举重冠军”，也是中国第一型投入商业发射市场的“混合动力”运载火箭。

“商业巨擘”长征二号丙

比起短暂服役的“长征二号E”，“长征二号丙”则经历了一个更加高光的时期。针对美国铱星发射任务，“长征二号丙”增加了上面级并采用基于飞行验证技术与硬件研制出来的分配器 (SMart Dispenser，SD) ，发展出了“长征二号丙”/SD。在1997年9月1日至1999年6月12日的21个月时间里，“长征二号丙”/SD先后执行了7次铱星发射任务（第一次为铱星模拟载荷），成功发射了12颗铱星组网卫星。在当时的中国运载火箭序列中，“长征二号丙改”就是名副其实的“商业巨擘”！

在“长征二号丙”/SD之后，“长征二号丙”先后发展了增加上面级的“长征二号丙”/CTS，增加改进上面级的“长征二号丙”/SM、“长征二号丙”/SMA，而这些火箭的上面级配备的都是固体火箭发动机，都属于固液串联的“混合动力”火箭。由于美国国会在1999年出台了《考克斯报告》，“长征二号丙”/CTS以及后面的“长征二号丙”/SM、“长征二号丙”/SMA都仅限于执行国内航天发射任务。又由于“远征”系列液体上面级的出现，运载效率相对较低的固体上面级逐渐退出了“长征”火箭的舞台。

“新科力士”长征六号甲

2022年3月29日，在几经推迟之后，“长征六号”系列的最新构型“长征六号改”（或称“长征六号甲”）在太原发射场成功发射，这是太原发射场发射的第一型捆绑式运载火箭。同时，“长征六号改”也是中国航天第一型固液并联火箭（或称固液捆绑火箭、固体捆绑火箭）。

2016年，随着固体火箭分段对接技术的不断成熟，我国在120吨整体式大推力发动机的基础上，成功进行了直径2米分段式发动机地面热试车，发动机燃烧室由2个舱段对接而成，推力120吨，直接推动了我国首型捆绑固体助推器运载火箭“长征六号改”的立项研制。

由于固体火箭拥有推力大、速度快的优点，它可以有效解决运载火箭的推力和速度增量的问题，而液体火箭具有推力稳、比冲高的优点，能够保证运载火箭的运载效率。“长征六号改”通过液体芯级捆绑固体助推器，将固体火箭与液体火箭的优点合二为一，同时，借助于固体火箭结构简单、维护方便的优点，“长征六号改”可实现14天快速发射。

虽然是基于小型火箭“长征六号”改进而来，“长征六号改”的体量已经跻身中型火箭，起飞质量约530吨，起飞推力约7230千牛（约734吨），其700千米太阳同步轨道运力4.5吨[2]，并且其芯二级YF-115液氧煤油发动机正在发展具备二次启动能力的型号，使得“长征六号改”的运力还有很大的上升空间。“长征六号改”体量大、力气足，这就是采用“混合动力”的“新科力士”！

“后起之秀”商业群雄

随着国内商业航天发射市场的壮大，在“长征”火箭之外，还兴起了一支商业火箭队伍，比如航天科工火箭公司的“快舟一号”、“快舟一号甲”以及“快舟十一号”（首飞失败）等“快舟”系列，星际荣耀公司的“双曲线一号”，星河动力公司的“谷神星一号”，这些执行过发射任务的小型火箭都有一个共同的特点，其在固体基础级火箭之上都搭配了液体上面级火箭，属于固液串联的“混合动力”火箭。

固体火箭本身具有可靠性高、使用维护简单的特点，在卫星星座时代能够快速执行组网、补网任务，再通过搭配效率较高的液体上面级，使得这些火箭的运载效率得以大幅提升，具备更强的任务适应性。

在中国航天的起始阶段，固体发动机解决了“长征一号”芯三级液体火箭发动机缺失的问题，通过固液混合使中国成功掌握航天发射能力；在“下海经商”的阶段，固体发动机解决了“长征二号E”、“长征二号丙”的上面级问题，固液混合支撑了中国国际商业航天发射稍显短暂的繁荣时代，并持续发挥作用至液体上面级的出现；在新一代火箭阶段，固体发动机为“长征六号改”提供了推力大、速度快、可靠性高、使用维护简单等有力支撑，助力中国火箭构型开辟固液捆绑的宽广路径。同时，在商业航天阶段，通过使用液体上面级，使一众采用固体基础级的商业火箭运力和运载效率双双提升，固液混合已经成为商业火箭的重要选择。

自“开山鼻祖”到“新科力士”乃至“后起之秀”们，混合动力火箭扮演着解决问题的关键角色，未来还将成为重型火箭构型的重要路径!

作者：大白高国

本文为作者原创，@轻舟一号是文章唯一发表账号，如需转载请联系作者，并注明出处与作者

参考资料

[1]引自中国广播网
http://www.cnr.cn/2007zt/ceyh/hjjj/200710/t20071019_504597957.html

[2]数据引自中科院中国科普博览发布
https://c.m.163.com/news/a/H3LUDU3J0511A8O9.html?spss=newsapp