隨著我國(guó)航天技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)高軌衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量可達(dá)6噸至7噸及以上，對(duì)于我國(guó)現(xiàn)役主力“高軌專列”“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭而言，其5.5噸的地球同步轉(zhuǎn)移軌道（GTO）運(yùn)力已經(jīng)無(wú)法勝任發(fā)射工作，于是“長(zhǎng)征七號(hào)甲”（也稱“長(zhǎng)征七號(hào)A”、“長(zhǎng)征七號(hào)改”）應(yīng)運(yùn)而生。

“長(zhǎng)七甲”火箭是我國(guó)新一代中型運(yùn)載火箭的主力構(gòu)型，是在“長(zhǎng)七”火箭基礎(chǔ)上增加來(lái)自“長(zhǎng)三甲”系列火箭的三子級(jí)而來(lái)，為采用三級(jí)半構(gòu)型的液體捆綁式運(yùn)載火箭。其芯一級(jí)直徑3.35米，配備2臺(tái)雙擺YF-100液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)海平面推力1199.19千牛（122.3噸），海平面比沖300秒；配備4枚助推器，單枚直徑2.25米，各配備1臺(tái)單擺YF-100發(fā)動(dòng)機(jī)；芯二級(jí)直徑3.35米，配備2臺(tái)雙擺和2臺(tái)不擺動(dòng)YF-115液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)真空推力720千牛（18.4噸），真空比沖342秒；芯三級(jí)直徑3米，配備2臺(tái)YF-75液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)真空推力78.5千牛（8噸），真空比沖440秒。

“長(zhǎng)七甲”（遙五）箭長(zhǎng)60.1米，起飛質(zhì)量約570噸，起飛推力727噸，可適配直徑4.2米和3.7米兩種整流罩，其GTO運(yùn)力不低于7噸。相較于“長(zhǎng)三乙”，“長(zhǎng)七甲”GTO運(yùn)力提升了至少27%，填補(bǔ)了我國(guó)運(yùn)載火箭GTO運(yùn)力5.5噸至7噸的運(yùn)力空白。

不同于我國(guó)現(xiàn)役其它運(yùn)載火箭，“長(zhǎng)七甲”是我國(guó)首型采用助推器與芯一級(jí)集束式分離技術(shù)的捆綁火箭，即芯一級(jí)與助推器不分離，只執(zhí)行一二級(jí)分離，相比通常先分離助推器、再分離芯一級(jí)的方式，減少了一次分離環(huán)節(jié)，使火箭捆綁連桿結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化。同時(shí)，集束式分離也減少了一個(gè)助推器落區(qū)，芯一級(jí)和助推器組合體都在一個(gè)落區(qū)內(nèi)，更加有利于控制火箭殘骸落區(qū)。另一方面，采用集束式分離技術(shù)意味著芯一級(jí)和助推器組合體具備回收復(fù)用的潛力。

2022年11月26日，中國(guó)航天科技集團(tuán)六院自主研制的130噸級(jí)重復(fù)使用液氧煤油補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)首臺(tái)2次起動(dòng)試車取得圓滿成功，該發(fā)動(dòng)機(jī)即在2022年第十四屆中國(guó)航展上展出的YF-100N發(fā)動(dòng)機(jī)。YF-100N發(fā)動(dòng)機(jī)，基于液氧煤油補(bǔ)燃循環(huán)泵后擺發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)而來(lái)，為我國(guó)新一代載人運(yùn)載火箭重復(fù)使用天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)動(dòng)力裝置。

為適應(yīng)運(yùn)載火箭垂直回收和重復(fù)使用，YF-100N實(shí)現(xiàn)三大突破：通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)泵后擺技術(shù)和包絡(luò)布局優(yōu)化，火箭面推力提升80%，火箭運(yùn)載系數(shù)和回收能力大幅度提升；具備多次點(diǎn)火起動(dòng)、低入口壓力起動(dòng)、大范圍變推力、健康監(jiān)控與故障診斷、不離箭快速簡(jiǎn)化處理等，可滿足重復(fù)使用運(yùn)載火箭垂直起降技術(shù)要求；發(fā)動(dòng)機(jī)突破多項(xiàng)重復(fù)使用關(guān)鍵技術(shù)，滿足重復(fù)飛行10次以上能力，通過(guò)簡(jiǎn)易維護(hù)可實(shí)現(xiàn)快速發(fā)射。

YF-100N研制的意義不僅僅是為新一代載人火箭提供回收復(fù)用能力，也將為現(xiàn)役使用YF-100系列發(fā)動(dòng)機(jī)的火箭提供進(jìn)行回收復(fù)用的核心能力。以“長(zhǎng)七甲”為例，其芯一級(jí)和助推器配備的都是YF-100發(fā)動(dòng)機(jī)，也就意味著具備平行替換成YF-100N的條件，加上“長(zhǎng)七甲”采用集束式分離的技術(shù)基礎(chǔ)，再配備著陸支架和柵格翼，使用YF-100N的“長(zhǎng)七甲”將具備回收復(fù)用的能力。實(shí)現(xiàn)回收復(fù)用后，“長(zhǎng)七甲”將能有效降低發(fā)射成本，進(jìn)一步提升發(fā)射數(shù)量，也將為新一代液體火箭實(shí)現(xiàn)回收復(fù)用開辟道路。

目前，“長(zhǎng)七甲”火箭總計(jì)進(jìn)行了4次發(fā)射，首次失利之后已經(jīng)取得3連勝，火箭狀態(tài)正在逐步固化，并為后續(xù)進(jìn)入高密度發(fā)射階段做好準(zhǔn)備。作為2023年文昌開年第1發(fā)，“長(zhǎng)七甲”遙四即將亮相，新一代“高軌專列”正在迎來(lái)4連勝。

作者：大白高國(guó)