長征八號火箭也是中國的明星火箭，承載著很多的希望，有希望成爲中國使用頻率最高的商業火箭。2024年，長征八號的改進型號長征八號改將實現首次發射，這款新火箭做了一些小改動，但卻帶來很大的性能提升。怎麽實現的呢？我是東城觀星，跟大家聊聊火箭的話題。

長征八號雖然不如長征五號和長征七號運載能力強，但它卻有可能成爲中國未來發射頻率最高的火箭，因爲它從設計之初就被定位爲對外服務的商業火箭而不是專用火箭。而且，長征八號未來還將要實現第一級回收重複使用，這讓人聯想到，長征八號就是中國版的獵鷹九號火箭。長征八號要走的路線也是低成本、可回收，批量生産、高頻率發射。

長征八號的第一個改進型號長征八號改並不是大家期待的可回收火箭，而是增強運力的改進型火箭。可是這個增強運力的改進型火箭，卻也非常值得說道一下。

一般來說，火箭運力提升，往往是通過提高發動機推力，增加起飛動力來實現的。但是長征八號改相對于長征八號來說，起飛推力完全沒有變化，都是480噸。沒有改變起飛推力，700公裏太陽同步軌道運力卻從原來的5.5噸增加到了6.8噸，提升幅度達到24%。當然，5.5噸是長征八號的最大運力，設計要求運力不低于4.5噸，而長征八號改的6.8噸是設計運力，未來還有提升的空間，從這個角度來說，改進前後運力提升幅度恐怕不止24%。那這麽大幅度的改進，是什麽原因呢？

聰明的朋友肯定已經想到了，雖然起飛推力沒有變化，但是二級火箭推力卻提升了，單台發動機推力從原來的8.3噸提升到了接近10噸，總體提升將近20%。這樣看起來也算是合理的，但有時候發動機推力的增加，並不一定會帶來火箭運力的增加。

我們再看，長征八號起飛重量爲356噸左右，而長征八號改的起飛重量爲371噸，起飛重量只增加了15噸，也就是增加4%的重量，就能帶來運力的大幅度提升，到底是什麽原因呢？

其實，火箭改進前後第一級火箭和助推器沒有太大變化。主要是第二級火箭發生了明顯的變化，二級火箭由3米直徑增加到了3.35米直徑，發動機改用了最先進的YF-75H發動機，單台推力提升到了近10噸。發動機推力提升近20%，與此同時改進前後增加的15噸重量，大部分是用來增加第二級火箭攜帶的燃料量。第二級火箭，發動機推力增加了，燃料攜帶量也增加了，運力大幅度提升也就並不奇怪了。

當然，更深度解讀運力提升，甚至運載效率提升的原因，還得從二級火箭的燃料來說。

長征八號改火箭，相對于長征八號火箭，重量增加不多，運力卻大幅度提升，這跟火箭的燃料和發動機改進是分不開的。

長征八號改火箭，第二級火箭發動機推力增加了近20%，並不一定能直接增加火箭的運力。因爲火箭的運力往往並不僅僅跟發動機推力有關。就拿印度火箭來說，使用世界推力前三的固體助推器，推力很高，但實際運力卻並不太高。

長征八號第二級采用液氫液氧燃料，這種燃料最大的特征就是比沖高。液氫液氧燃料在所有常見化學燃料中，是比沖最高的，而固體火箭的固體燃料比沖差不多是最低的。這個比沖高，最大的好處就是能節省燃料，同樣重量的燃料，比沖越高，飛得越遠或者攜帶的載荷重量越高。二級火箭或者三級火箭采用液氫液氧燃料，可以明顯提高火箭的運載效率，也就是相同重量的火箭，使用比沖高的燃料可以攜帶更重的載荷。這也是航天強國都喜歡使用液氫液氧做最上面一級火箭燃料的原因。

因此，長征八號改火箭運力提升，並不僅僅是因爲發動機推力增加了，更重要的是選擇了高比沖的燃料，而且增加了這種燃料的攜帶量。

當然，也不能說發動機的改進對于火箭運力的提升毫無用途。長征八號改火箭第二級發動機選擇YF-75H，這是在之前中國最先進的高空發動機YF-75D的基礎上改進過來的，那款發動機以前只用在中國明星火箭長征五號上。這兩款發動機均采用高空發動機最先進的閉式膨脹循環技術，這種發動機的優勢我們前面的作品已經提到過了，這裏就不再贅述。

需要說明的是中國的YF-75D發動機，雖然采用了閉式膨脹循環技術，但由于是第一次使用，技術參數相對比較保守，提升空間還是比較大的。YF-75H就是一次明顯的性能提升，在不增加重量的前提下，推力增加了一噸。這是公開報道的數據。

其實還有一個數據值得關注，那就是比沖。要知道即使是相同的燃料，不同的發動機帶來的燃燒比沖也是不一樣的，比沖高低也是發動機是否先進的一個重要指標。說實話，YF-75D發動機的比沖並不算太高，只有434秒，雖然比技術比較落後的YF-75比沖高一些，但跟美國、俄羅斯、歐空局的同類型發動機還有不小的差距，他們的液氫液氧發動機比沖都已經超過了450秒。必須強調，他們的高空型液氫液氧發動機，也是采用閉式膨脹循環技術。

從這個角度來說，YF-75D還有較大的提升空間。這次，YF-75H發動機是YF-75D的改進版，雖然沒有明確說明發動機比沖是多少，但應該還是有一定增加的。而更明顯的增加，應該還要看長噴管改進型YF-75E，那將是長征10號要使用的第三級發動機。不管怎麽樣，新發動機相對于長征八號在用的YF-75發動機，不僅僅是推力的提升，應該還有比沖的增加。也就是用更少的燃料幹更多的活，再加上攜帶了更多的燃料，這才是火箭運力提升的關鍵因素。

當然，長征八號改的改進並不僅僅在發動機和攜帶更多燃料上。以後有機會再跟大家細聊。你覺得長征八號這樣一二級使用不同燃料的火箭好，還是獵鷹九號那樣一二級完全使用相同燃料的火箭好呢？歡迎在評論區發表您的高見。

今天的介紹就到這裏，我是東城觀星，關注我，定期給大家講點高科技的知識。