刘鲁江，梁建国，吴佳林，盛英华

（上海宇航系统工程研究所，上海 201109）

0 引言

运载火箭是进入空间的主要工具［1-2］，决定着一个国家进入空间、利用空间和控制空间的能力，是航天能力建设的核心基础，也是国家现代科技发展水平和综合国力的重要标志。

运载火箭作为过去70 年飞行器界最惹人瞩目的新物种，一直在不断演变进化：单芯级火箭→捆绑火箭→新单芯级火箭→通用芯级捆绑火箭［3-4］，一次性火箭［5］→垂直发射水平回收火箭→新一次性火箭→垂直发射垂直回收火箭［6-7］，新形态层出不穷。

运载火箭的演进外部由任务需求驱动，内部由国家基础所决定。其中，发动机和箭体直径两个核心要素，犹如生物DNA 的双螺旋决定了火箭的演化进程；模型与算法［8-9］则是引领火箭智能化和重复使用的新引擎，正在反向重塑运载火箭全生命周期的各个环节。

本文从历史和产品两个维度分析运载火箭的演进历程，寻找影响运载火箭演进方向的内在关键指标，并在此基础之上给出我国运载火箭的优化方向。最后，结合未来航天运输发展的新格局，提出运载智能技术发展的建议。

1 国外运载火箭的演进

1.1 演进历史

1.1.1 空间载荷发射需求

截至2019 年底，全球共成功发射了8 916 个空间飞行器，俄罗斯和美国的数量最多，两国发射数量占全球发射总数的77.19%。在轨运行的空间飞行器共计2 498 个，其中美国数量最多（1 162 个，占比46.52%），中国首次超越欧洲，以384 个的数量位列第2。

这些空间飞行器主要包含通信、导航、遥感、科学试验卫星及飞船，其中，高轨通信卫星质量集中分布在5～7 t；……