2022年7月6日，海南商業航天發射場在海南文昌開工建設。2023年12月29日和2024年6月6日，發射場一號發射工位和二號發射工位先后竣工。2024年6月30日，發射場已具備執行發射能力。按計劃，海南商發將由“長征十二號”運載火箭執行首飛，該箭是中國運載火箭的創新型號，是備受矚目的一型火箭。

中國直徑3.8米火箭首飛箭

在過去很長一段時間里，由于鐵路運輸限制，中國運載火箭級段的最大直徑長期被控制在3.35米，這限制了芯一級主發動機的裝機數量，也約束了運載火箭的構型方式。直到中國首座濱海發射場——文昌發射場建設投用，中國運載火箭級段才突破了3.35米直徑限制，出現了直徑5米的“長征五號”系列火箭。國際上，直徑5米級箭體被普遍采用，另一個被普遍采用的則是直徑4米級箭體。

直徑3.8米貯箱

通過航天系統與鐵路系統的合作，釋放運輸潛力，火箭研制單位得以采用直徑3.8米火箭級段，為中國運載火箭研制提供了新的構型選擇。在此背景下，中國部分火箭研制單位規劃研制了直徑3.8米運載火箭，“長征十二號”則是其中第一型直徑3.8米“長征”火箭，并將成為中國直徑3.8米火箭首飛箭。

“長征十二號”運載火箭

通過采用直徑3.8米箭體，“長征十二號”一級得以并聯4臺YF-100K液氧煤油發動機，該發動機采用高壓補燃富氧分級燃燒循環，單臺海平面推力約128噸（1250千牛），海平面比沖301.84秒，總推力約510噸。一級通過4發并聯，“長十二”獲得了迄今“長征”系列運載火箭的最強芯級動力。

中國運力最強的單芯級火箭

在中國過往的運載火箭型號當中，由于3.35米芯級直徑限制了發動機的裝機空間，同時受限于發動機的重量、體積、結構及性能，采用單芯級構型的火箭運力相對有限，運力最大不過5噸左右。

“長征十二號”火箭一級四臺發動機

“長征十二號”配備直徑3.8米箭體，相較于直徑3.35米箭體顯著提升了箭體空間，支持一級配備更多的主發動機。同時，YF-100K采用了泵后擺設計，使得發動機包絡尺寸最小化。火箭發動機的泵后擺設計，將用于控制尾噴口方向的矢量控制系統放在發動機渦輪泵上方，對發動機的結構、重量、尺寸進行了優化。最終，通過“一增一減”實現一級安裝4臺主發動機，推動“長十二”形成較為強大的運力。

“長征十二號”運載火箭

“長征十二號”火箭高59米，一二級直徑3.8米，可選配直徑4.2米和直徑5.2米整流罩，起飛質量433噸，其近地軌道（LEO）運力不小于12噸，高度700千米太陽同步軌道（SSO）運力不小于6噸。“長十二”首飛箭配備直徑5.2米整流罩。

“長征十二號”近地軌道運力已經超過“長征二號F”，接近“長征七號”的14噸，將位列中國運載火箭第3位，僅次于“長五B”和“長七”。同時，“長十二”也將成為中國近地軌道運力最強的單芯級火箭，首次將中國單芯級火箭近地軌道運力提升至10噸以上。基于12噸的近地軌道（LEO）運力，“長十二”能夠發射“神舟”飛船以上重量級別的近地載荷，可以支持大批量的一箭多星星座組網發射。

新一代載人火箭核心動力裝箭首飛

“長征十二號”一級使用的YF-100K液氧煤油發動機是為新一代載人運載火箭“長征十號”研制的起飛級主發動機。YF-100K使用了泵后擺矢量裝置，可實現65%~105%快速連續推力調節，支持泵后雙向搖擺±8°，推重比大于71，該發動機長3.728米，直徑1.373米，重量1.8噸。根據設計，“長征十號”芯一級及兩枚芯一級模塊助推器各配備7臺YF-100系列發動機，含3臺YF-100K和4臺YF-100L（不擺動）。

“長征十二號”火箭的首飛則是YF-100K發動機的首次裝箭飛行，將在實際飛行任務中全面檢驗該發動機的性能和可靠性。同時，“長十二”此后的發射也將為YF-100K積累足夠多的飛行子樣。

“長征十二號”運載火箭

預計在11月30日21時許，在位于海南文昌的海南商業航天發射場2號工位，“長征十二號”運載火箭將執行首次飛行任務。同時，這也將是商發2號工位的首飛以及海南商業航天發射場的首飛。

作為創新型號，“長征十二號”的誕生將推動中國“長征”運載火箭進入簡潔構型的新階段，箭體采用單一直徑，一級實現多發并聯，這將有利于運載火箭批量生產，實現更大規模、更高頻次和更低成本的航天發射。

作者：木蘭星舟