長征九號運載火箭

長征九號（Long March 9）縮寫為「CZ-9」或「LM-9」，是中國航天科技集團第一研究院提議的一系列重型運載火箭。長征九號的概念自提出後經歷了多次變更，目前為10.6米大直徑單芯級箭體、甲烷動力、多發動機並聯設計，包含長征九號與長征九號B兩個子型號。其中長征九號為三級構型，一子級安裝30台YF-215液氧甲烷發動機，二子級安裝5台YF-215V，三子級安裝1台YF-91液氧液氫發動機，主要用於國際月球科研站、載人登火、太陽系外圈行星探測等大質量深空任務；長征九號B為兩級構型，發動機配置不變，可完全重複使用，主要用於天基太陽能發電站、天基數據中心等大質量低軌任務。長征九號的技術路線與SpaceX星艦有相似之處，包括大直徑箭體、液氧甲烷動力、多發動機並聯和完全可重複使用等。長征九號歷任總設計師包括張智、楊虎軍，總指揮包括岑拯。

## 研製歷程

### 過去的傳統構型

長征九號最早於2009年提出，討論了固體助推器與液體助推器兩種版本，後來只有液體版本得到了保留。2011年左右，長征九號已完成深度論證，計劃於2033年前後首飛。當時規劃其芯級箭體直徑10米級、近地軌道運載能力不低於150噸，地月轉移軌道運載能力不低於50噸，地火轉移軌道運載能力44噸，與美國土星五號運載火箭運力相近，故而對於中國未來的航太事業有著重要的戰略意義。根據長征三號總設計師透露，長征九號火箭長度可達114米，起飛推力6000噸級，能把150噸的太空飛行器送入太空。

<image>

截至2016年，長征9號當時的設計仍為三級半火箭，芯一級直徑為10米，使用一組四台YF-130液氧煤油發動機；二級直徑縮小至7.5米，配備兩台YF-90氫氧發動機；三級直徑7.5米，使用四台YF-79氫氧發動機。基礎型號有四個直徑達5米、使用兩台YF-130發動機的液體燃料助推器，近地軌道有效載荷能力140噸，地月轉移運力50噸；長征9號A為兩個助推器的版本，近地軌道有效載荷能力100噸；長征9號B則沒有配置助推器，具有50噸的近地軌道有效載荷能力。長征九號的預期有效載荷能力屬於重型運載火箭級別，研製計劃於2021年獲中國政府正式批准。2021年2月22日，中共中央總書記習近平、國務院總理李克強等黨和國家領導人在人民大會堂接見了嫦娥五號任務參研人員並參觀相關展覽，其中包括原始長征九號模型和展板。

### 2021年：全新設計

2021年6月24日，長征系列總設計師龍樂豪在香港大學發表題為「長征火箭與中國航天」的演講，公開了有關長征九號的重大更新。長征九號的最初設計名為第11號版本（2011年），但已被名為第21號版本的新設計取代。

新設計具有許多變化，包括取消所有助推器、改為單芯級構型（一子級火箭直徑由9.5米增至10.6米、二子級直徑由7.5米增加至10.6米、總高度由103米增至108米、質量由4137噸降至4122噸）；一子級將使用16台YF-135液氧煤油發動機，每台推力超過300噸；二、三子級將使用120噸氫氧發動機，分別安裝4台和1台；所有貯箱改為共底設計。近地軌道的有效載荷能力從140噸增加到150噸，而地月轉移有效載荷增加到53噸。龍樂豪指出，截至發佈時，新版本仍在審核中。這一版本最後一次出現在2022年3月20日，長征五號總設計師李東的《中國航天運輸系統發展及未來趨勢展望》報告中。

有觀點認為之所以改為全新設計，是考慮到這種構型更有利於在未來的改進型號中回收並重複使用火箭一子級，一項在最近10年由獵鷹9號火箭驗證的技術。其設計思路也更接近SpaceX星艦，具備完全重複使用的潛力，而老設計則對標美國的土星五號與太空發射系統。

### 2022年：可回收設計、更多發動機與統一直徑

<image>

2022年4月23日，龍樂豪又公開了長征九號的新設計。2022年版本繼續使用無助推器的單芯級設計，一子級增加可重複使用能力。一子級和二子級核心直徑增加至11米，第三級直徑為7.5米。總長度增加至111米，質量為4122噸。一子級裝有26台200噸液氧甲烷發動機，代替之前的16台液氧煤油YF-135；二子級和三子級繼續由120噸氫氧發動機提供動力。近地軌道的有效載荷能力為150噸，地月轉移有效載荷增為50噸。7月，龍樂豪在《科創中國·院士開講》節目透露，該版本太陽同步軌道運力為14噸，地月轉移軌道運力為65噸。

2022年10月期間，龍樂豪再次繼續提供了長征九號的新設計細節。全箭統一為10.6米直徑（一級和二級由11米直徑縮小，三級由7.5米直徑擴大），總長度增加為114米，第一級動力改為24台240噸液氧煤油發動機。近地軌道的有效載荷能力為100-160噸，地月轉移有效載荷增為35-53噸。

### 2023年起：完全重複使用設計與最終微調

2023年2月28日，龍樂豪在南京理工大學校友終身學習雲講座中公佈了長征九號的新設計。新版本與上一版本相差不大，主要改變在於一、二級動力，分別改為30台及2台200噸級液氧甲烷發動機，起飛推力增至6118噸，而全重亦增至4369噸。此外，推進劑貯箱全部採用共底設計，並配備柵格舵。該版本同樣提出兩種構型，分別為三級串聯的基本型及二級串聯構型，基本型地月轉移軌道運載能力為35-54噸，用於執行深空探測任務；兩級串聯構型的低軌運載能力為100-150噸，用於執行近地軌道任務。3月28日，一院的一篇論文確認長征九號一、二級動力為200噸級液氧甲烷發動機YF-215，三級為120噸氫氧機YF-91。3月31日，龍樂豪在廈門的講座中透露，三級採用1台120噸級氫氧發動機。

2023年4月21日，CALT發布的新演示文稿顯示，在上一版本的長征九號基礎下，第三級改由4台YF-79膨脹機循環氫氧發動機提供動力，每台推力為25噸。4月24日中國航天日，除了再次確認最新設計，還提出第三種構型，即兩級完全重複使用構型，其中二子級帶有氣動翼面，形似SpaceX星艦。5月5日，龍樂豪表示長征九號「已通過工程實施方案評審」。

2025年9月5日，龍樂豪透露了目前的最新設計方案，主要改動是二級的YF-215數量從2台改為5台，而三級的發動機則退回至上一版本的1台YF-91，包含三級基本構型與兩級完全重複使用構型2個子型號，刪去了不可完全回收的兩級構型。該方案最近一次得到確認為2026年3月，當時還提到項目尚待國家立項。

2026年6月，位於海南文昌的中國運載火箭技術研究院文昌火箭基地項目（一期）聯合廠房工程動工建設，被認為是長征九號的配套設施。根據廠房圖紙數據，它能容納的長征九號整流罩最大尺寸達到直徑15米、長度40米。另外，附近新建的一條主幹道被命名為「長征九路」。

## 發動機研製進展

- 2019年3月24日，中國航天科技集團有限公司宣布長征九號火箭500噸級液氧煤油發動機燃氣發生器-渦輪泵聯動試驗取得圓滿成功。
- 2021年3月5日，500噸級液氧煤油火箭發動機，全工況半系統試車取得成功。此次試驗為引擎除推力裝置外，組件配套完整的系統試車，也是該型引擎首次全工況試車。試車啟動、轉級、變工況與關機過程工作平穩，驗證了引擎設計、製造和試驗方案，為下一步進行引擎整機試車等研製工作奠定基礎。
- 2021年7月28日，航太科技集團六院11所（京），重型運載火箭220噸級補燃循環氫氧引擎完成首台工程樣機生產。
- 2021年8月2日，中國航天科技集團一院首都航太機械有限公司重型運載火箭研製團隊在武漢完成了中國首件直徑9.5米貯箱箱底圓環的組合焊接。
- 2021年9月23日，220噸級補燃循環氫氧發動機成功進行了首次半系統試驗，試驗取得圓滿成功。
- 2021年9月28日，長征9號運載火箭1:10模型首次在中國國際航空航天博覽會於一般民眾前亮相。
- 2021年12月10日和12月17日，六院北京航太試驗技術研究所進行了25噸級膨脹循環氫氧發動機首台推力室擠壓試驗，試驗取得圓滿成功。
- 2022年9月5日，25噸級閉式膨脹循環氫氧發動機首次整機熱試車圓滿成功，這是世界上最大規模的閉式膨脹循環發動機試車。
- 2022年11月5日，500噸級補燃循環液氧煤油發動機首次整機熱試車圓滿成功。
- 2022年11月16日，航太科技六院北京航太試驗技術研究所完成25噸級閉式膨脹循環氫氧發動機全系統試驗，本次試驗首次搭載推力閉環調節，主級工作過程中實現多個工況深度變推，試驗按照預定程序起動，發動機工作正常，試驗數據獲取完整，試驗取得圓滿成功。

## 設計改動比較

參數｜2011年版｜2021年版｜2022年4月版｜2022年10月版｜2023年2月版｜2023年4月版｜2025年9月版

高度｜103米｜108米｜111米｜114米｜110米

直徑｜約19.5米（基本型總直徑）助推器：5米 一級火箭：9.5米 二級火箭：7.5~9.5米 三級火箭：7.5米｜一二級火箭：10.6米 三級火箭：7.5米｜10.6米

質量｜4137噸（基本型）｜2861噸（長征九號A）｜1964噸（長征九號B）｜4122噸｜4369噸｜4200噸

起飛推力｜5873噸（基本型）｜3915噸（長征九號A）｜2447噸（長征九號B）｜5873噸｜5200噸｜5873噸｜6118噸｜6200噸

級數｜3級半（基本型）｜3級半（長征九號A）｜3級（長征九號B）｜3級｜2級/3級

近地軌道運載能力｜140噸（基本型）｜100噸（長征九號A）｜50噸（長征九號B）｜150噸｜100-160噸｜100-150噸｜150噸

地月轉移軌道運載能力｜50噸（基本型）｜35噸（長征九號A）｜20噸（長征九號B）｜53噸｜50噸｜35-53噸｜35-54噸｜50噸

助推器

數量｜4｜2

發動機｜2台480噸級高壓補燃液氧煤油發動機（YF-130）

單發推力｜4800kN

比沖｜308

燃料｜液氧/煤油

一級火箭

發動機｜4台480噸級高壓補燃液氧煤油發動機（YF-130）｜5台480噸級高壓補燃液氧煤油發動機（YF-130）｜16台360噸級高壓補燃液氧煤油發動機（YF-135）｜26台200噸級全流量補燃液氧甲烷發動機｜24台240噸級高壓補燃液氧煤油發動機｜30台200噸級全流量補燃液氧甲烷發動機（YF-215）

單發推力｜4800kN｜3600kN｜2000kN｜2400kN｜2000kN

比沖｜308｜312｜327｜308｜327

燃料｜液氧/煤油｜液氧/甲烷｜液氧/煤油｜液氧/甲烷

二級火箭

發動機｜2台220噸級高壓補燃液氧液氫發動機（YF-90）｜4台120噸級高壓補燃液氧液氫發動機（YF-91）｜2台200噸級全流量補燃液氧甲烷發動機（YF-215V）｜5台200噸級全流量補燃液氧甲烷發動機（YF-215V）

單發推力｜2200kN｜1200kN｜~2200kN

比沖｜453｜442｜~363

燃料｜液氧/液氫｜液氧/甲烷

三級火箭

發動機｜4台25噸級膨脹循環液氧液氫發動機（YF-79）｜1台120噸級高壓補燃液氧液氫發動機（YF-91）｜4台25噸級膨脹循環液氧液氫發動機（YF-79）｜1台120噸級液氧液氫發動機（YF-91）

單發推力｜250kN｜1200kN｜250kN｜1200kN

比沖｜455.2｜442｜455.2｜442

燃料｜液氧/液氫

## 基本資料

- 用途：重型運載火箭
- 製造商：中國運載火箭技術研究院
- 製造國家：中華人民共和國
- 直徑：10.6m
- 質量：4200000kg
- 級數：長征九號（基本型）：3、長征九號B（兩級完全重複使用構型）：2
- 本系列：長征系列運載火箭
- 近似型號：SpaceX星艦
- 現狀：提議、預先研究階段（未立項）
- 發射場：文昌航太發射場（計劃中）
- 地點：LEO
- 質量：>150000kg
- 地點：LTO
- 質量：50000kg
- 地點：MTO
- 質量：44000kg
- stageno：第一級
- 發動機：30台YF-215
- stage：30×2,026.7 千牛
- 比沖：327isp
- 推進劑：液氧/甲烷
- stageno：第二級
- 發動機：5台YF-215V
- stage：5×~2,250 千牛
- 比沖：~363isp
- stageno：第三級
- 發動機：1台YF-91
- stage：1×1200 千牛
- 比沖：442isp
- 推進劑：液氫/液氧