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火箭发动机的循环方式代表了其核心设计哲学，直接决定了推进剂如何被泵送、燃烧和利用，并直接影响发动机的效率、可靠性和成本。SpaceX的猛禽发动机作为全球首款实现工程化应用的全流量分级燃烧循环火箭发动机，近期随着星舰第11次试飞的成功，再度引发行业关注。这款采用液氧甲烷推进剂的发动机已迭代至第三代，海平面推力达280吨，推重比超180，且通过高度集成化设计和3D打印技术应用，实现了成本大幅降低与可重复使用能力的提升。

SpaceX的技术进展为全球商业航天动力系统发展提供了参考，而中国商业航天市场正迎来快速增长期。面对万亿蓝海，中国商业航天的投资方向该如何选择？

火箭发动机循环

为什么闭式循环是“必经之路”？

火箭发动机的循环方式，本质上是“推进剂的利用效率方案”，直接决定火箭的运力、成本和可靠性。主流路线分为挤压循环、膨胀循环、燃气发生器循环（开式）、分级燃烧循环（闭式）和全流量分级燃烧循环。

挤压循环和膨胀循环两种循环方式，要么推力太小，要么适用场景有限，只能作为辅助动力。燃气发生器循环，也称为开式循环，是早期大推力发动机的主流设计，也是当前我国商业航天的主流。它通过一个独立的燃气发生器燃烧少量推进剂，产生气体驱动涡轮泵，随后将废气排出体外。这种方式结构相对简易，开发周期短，在20世纪50年代的太空竞赛中广泛应用，如美国的F-1发动机和苏联的RD-107，用于土星五号和联盟号火箭。国内商业航天领域也已有多家实现工程化应用并完成商业发射。例如，某发动机真空推力90吨，真空比冲320-340秒，推力调节范围40%-105%，支撑某型火箭实现500公里太阳同步轨道4吨级运载能力。它允许中等燃烧室压力，实现较高推力，但因为发生器浪费约5%-10%推进剂，导致比冲偏低，制约了运载效率和可重复使用性。 

分级燃烧循环，常被称为闭式循环，通过预燃室初步燃烧部分推进剂，驱动涡轮后将剩余燃气注入主燃烧室，实现近100%的推进剂利用，比冲比开式循环提升约10-15%，燃烧室压力超过翻倍。闭式循环分为富氧（液氧+碳氢燃料）和富燃（液氧液氢）两种类型，俄罗斯RD-180和中国YF-100系列（富氧）、美国RS-25发动机（富燃）是国际成熟案例。闭式循环显著提升了比冲和性能，适合中大型运载火箭，但技术复杂性增加了开发风险和成本，在现代航天中已成为高效标准的代表，其中富氧循环液氧煤油/甲烷成为当前国际商业发展重点方向。 

全流量分级燃烧循环作为分级燃烧循环的终极变体，将所有燃料和氧化剂分别通过独立的预燃室，生成温和燃气驱动涡轮，然后全部进入主燃烧室。这种“全流量”可以用较低涡轮温度实现超高燃烧压力，在提高发动机性能的同时保障了寿命和可重用性，但技术难度呈指数级增长。历史上，苏联曾在1970年代尝试但失败，全球目前只有SpaceX的猛禽发动机实现工程化。它代表了化学推进的巅峰水平，提供最高效率和推力，但极端复杂性曾被视为工程极限。 

闭式循环的技术难点在于系统复杂度提升，需要精准控制预燃室与主燃烧室的燃烧协同，对涡轮材料和冷却系统要求更高。但相比全流量循环，分级循环技术门槛更易首先被商业航天企业突破——通过3D打印等先进制造技术可简化结构、降低成本，借助体制内技术外溢和团队经验积累可缩短研发周期。从产业节奏看，2025-2030年将是国内商业航天闭式循环发动机的产业化的关键期，率先实现批产的企业将建立核心竞争优势。因此，全流量循环是商业航天的长期技术目标，闭式循环是商业航天当前阶段的攻坚重点。

行业现状

SpaceX技术领先时代，国内闭式循环已有突破

从全球商业航天动力领域来看，SpaceX与国内企业正处于不同的技术攻坚阶段。截至2025年12月24日，该公司已完成超600次发射，2025年约完成170次发射。其搭载猛禽发动机的星舰已完成11次试飞，实现了亚轨道飞行、模拟卫星部署、在轨点火及海面软着陆等关键任务。猛禽的开发历程体现了SpaceX的迭代哲学：从猛禽1到猛禽3，推力提升、重量减轻、制造简化。现在猛禽的参数堪称骇人听闻——燃烧室压力达350bar、推力达280吨。国外商业航天富氧循环已成为研究重点，图片德国FRA公司Hulix、美国蓝色起源（Blue Origin）公司BE-4、火箭实验室公司（Rocket Lab）Archimedes、Launcher公司E-2、大熊座（Ursa Major）公司HADLEY等众多富氧循环液氧煤油/甲烷发动机正在开发研制中。

航天六院是我国体制内的液体火箭发动机专业研究院，正在推进“八年九机”规划。典型已成熟产品包括：

YF-100：液氧煤油发动机，地面推力120吨，采用氧富分级燃烧循环（类似于俄罗斯RD-180）。用于长征五号/六号/七号。效率高（比冲约300秒），非全流量，无废气损失但燃烧压力低于200bar。2025年，YF-100已迭代到YF-100K，支持重型运载。

YF-75D：液氢液氧发动机，推力8吨，膨胀循环。用于长征三号上级。效率极高（比冲450秒），但推力小，适用于真空环境。

YF-77：液氢液氧，推力70吨，发生器循环。用于长征五号芯级。

在研动机方面，六院重点布局先进循环方式，最典型的当属全流量循环YF-215。截至2025年8月，已完成富氧-富燃联合半系统热试考核。原计划于2025年10月进行全系统试车，目前暂无最新消息。乐观估计，该型号2030年随箭飞行。总体来看，六院在研项目进度正在加速，2025年测试频次创纪录。

国内商业航天领域富氧循环发动机研制一直持续探索中，也已取得可喜突破。

商业航天火箭发动机投资核心策略

从行业发展规律来看，补燃循环（闭式循环）已成为必然趋势，相比开式循环而言，其技术优势带来的商业价值不可替代，是当前阶段最具确定性的投资赛道。

补燃循环的核心优势体现在三个维度：

其一，燃烧技术更先进，推力潜力更大。补燃循环通过预燃室生成燃气后进入主燃烧室，与推进剂形成更稳定的气液混合燃烧；开式循环为推进剂直接液液燃烧，易出现燃烧不稳定，推力提升受限。

其二，推进剂利用效率更高，比冲优势显著。补燃循环中，预燃室燃气驱动涡轮做功后会重新进入主燃烧室参与燃烧，所有燃料均能转化为推力；开式循环则会将这部分燃气直接排出，造成5%-10%的推进剂浪费。在相同推进剂组合下，补燃循环发动机比冲可比开式循环高10%-15%。

其三，显著提升运载能力，匹配市场核心需求。根据六自由度弹道仿真结果，搭载补燃循环发动机的中大型火箭，近地轨道运载能力可提升30%以上，高轨运载能力提升更为明显，能精准匹配现阶段低轨卫星星座组网、深空探测等大运力需求。

商业航天投资的核心是“投技术、投团队、投节奏”，结合行业现状，标的选择需牢牢把握三大核心标准。

1. 首要标准：核心团队必须具备成功的补燃型号经验

当前国内商业航天企业的核心力量，多为体制内航天专家离职创业，补燃循环技术的研发高度依赖长期工程积累，而非理论突破。因此，投资前必须重点核查核心团队背景：是否深度参与过补燃循环发动机型号的研制（如预燃室设计、涡轮泵联动、全系统试车、归零等关键环节）。具备成功补燃型号经验的团队，不仅能规避大量研发弯路，还能快速整合行业资源推进工程化。

2. 关键标准：技术路线循序渐进，坚决避免跳级

火箭发动机技术演进遵循“开式循环→补燃循环→全流量循环”的客观规律，全流量循环虽为终极方向，但技术难度呈指数级增长，需海量试验验证，SpaceX集十年之功尚处于探索工程应用中。国内部分企业盲目布局全流量循环，属于典型的技术“跳级”。当前阶段，应优先选择“聚焦补燃循环、路径清晰”的企业：第一类是已完成补燃循环发动机热试车并进入产业化准备阶段的企业；第二类是从开式循环平稳过渡到补燃循环，有明确技术升级时间表的企业。

3. 辅助标准：成本控制能力

商业航天的终极目标是盈利，标的需具备清晰的成本控制路径。成本端，需重点关注是否采用3D打印等先进制造技术，评估企业对核心部件（如涡轮泵、阀门等）供应链的掌控能力，确保技术落地后能快速实现商业化变现。

总体而言，我们正处在一个由技术革命驱动的商业航天新时代的黎明阶段。SpaceX的猛禽发动机，彻底拉高了行业的性能天花板和竞争门槛。

对于投资者而言，商业航天火箭发动机领域充满机遇，但也布满了技术的陷阱。成功的投资需要我们既能理解猛禽这类尖端技术背后的技术原理，又能脚踏实地，用最严谨的商业尽调去审视每一家公司的技术路线、商业模式和执行能力。

来源：投资六部 吕克非

审核：薛瑶

发布：尤异