长征八号火箭也是中国的明星火箭，承载着很多的希望，有希望成为中国使用频率最高的商业火箭。2024年，长征八号的改进型号长征八号改将实现首次发射，这款新火箭做了一些小改动，但却带来很大的性能提升。怎么实现的呢？我是东城观星，跟大家聊聊火箭的话题。
长征八号虽然不如长征五号和长征七号运载能力强，但它却有可能成为中国未来发射频率最高的火箭，因为它从设计之初就被定位为对外服务的商业火箭而不是专用火箭。而且，长征八号未来还将要实现第一级回收重复使用，这让人联想到，长征八号就是中国版的猎鹰九号火箭。长征八号要走的路线也是低成本、可回收，批量生产、高频率发射。
长征八号的第一个改进型号长征八号改并不是大家期待的可回收火箭，而是增强运力的改进型火箭。可是这个增强运力的改进型火箭，却也非常值得说道一下。
一般来说，火箭运力提升，往往是通过提高发动机推力，增加起飞动力来实现的。但是长征八号改相对于长征八号来说，起飞推力完全没有变化，都是480吨。没有改变起飞推力，700公里太阳同步轨道运力却从原来的5.5吨增加到了6.8吨，提升幅度达到24%。当然，5.5吨是长征八号的最大运力，设计要求运力不低于4.5吨，而长征八号改的6.8吨是设计运力，未来还有提升的空间，从这个角度来说，改进前后运力提升幅度恐怕不止24%。那这么大幅度的改进，是什么原因呢？
聪明的朋友肯定已经想到了，虽然起飞推力没有变化，但是二级火箭推力却提升了，单台发动机推力从原来的8.3吨提升到了接近10吨，总体提升将近20%。这样看起来也算是合理的，但有时候发动机推力的增加，并不一定会带来火箭运力的增加。
我们再看，长征八号起飞重量为356吨左右，而长征八号改的起飞重量为371吨，起飞重量只增加了15吨，也就是增加4%的重量，就能带来运力的大幅度提升，到底是什么原因呢？
其实，火箭改进前后第一级火箭和助推器没有太大变化。主要是第二级火箭发生了明显的变化，二级火箭由3米直径增加到了3.35米直径，发动机改用了最先进的YF-75H发动机，单台推力提升到了近10吨。发动机推力提升近20%，与此同时改进前后增加的15吨重量，大部分是用来增加第二级火箭携带的燃料量。第二级火箭，发动机推力增加了，燃料携带量也增加了，运力大幅度提升也就并不奇怪了。
当然，更深度解读运力提升，甚至运载效率提升的原因，还得从二级火箭的燃料来说。
长征八号改火箭，相对于长征八号火箭，重量增加不多，运力却大幅度提升，这跟火箭的燃料和发动机改进是分不开的。
长征八号改火箭，第二级火箭发动机推力增加了近20%，并不一定能直接增加火箭的运力。因为火箭的运力往往并不仅仅跟发动机推力有关。就拿印度火箭来说，使用世界推力前三的固体助推器，推力很高，但实际运力却并不太高。
长征八号第二级采用液氢液氧燃料，这种燃料最大的特征就是比冲高。液氢液氧燃料在所有常见化学燃料中，是比冲最高的，而固体火箭的固体燃料比冲差不多是最低的。这个比冲高，最大的好处就是能节省燃料，同样重量的燃料，比冲越高，飞得越远或者携带的载荷重量越高。二级火箭或者三级火箭采用液氢液氧燃料，可以明显提高火箭的运载效率，也就是相同重量的火箭，使用比冲高的燃料可以携带更重的载荷。这也是航天强国都喜欢使用液氢液氧做最上面一级火箭燃料的原因。
因此，长征八号改火箭运力提升，并不仅仅是因为发动机推力增加了，更重要的是选择了高比冲的燃料，而且增加了这种燃料的携带量。
当然，也不能说发动机的改进对于火箭运力的提升毫无用途。长征八号改火箭第二级发动机选择YF-75H，这是在之前中国最先进的高空发动机YF-75D的基础上改进过来的，那款发动机以前只用在中国明星火箭长征五号上。这两款发动机均采用高空发动机最先进的闭式膨胀循环技术，这种发动机的优势我们前面的作品已经提到过了，这里就不再赘述。
需要说明的是中国的YF-75D发动机，虽然采用了闭式膨胀循环技术，但由于是第一次使用，技术参数相对比较保守，提升空间还是比较大的。YF-75H就是一次明显的性能提升，在不增加重量的前提下，推力增加了一吨。这是公开报道的数据。
其实还有一个数据值得关注，那就是比冲。要知道即使是相同的燃料，不同的发动机带来的燃烧比冲也是不一样的，比冲高低也是发动机是否先进的一个重要指标。说实话，YF-75D发动机的比冲并不算太高，只有434秒，虽然比技术比较落后的YF-75比冲高一些，但跟美国、俄罗斯、欧空局的同类型发动机还有不小的差距，他们的液氢液氧发动机比冲都已经超过了450秒。必须强调，他们的高空型液氢液氧发动机，也是采用闭式膨胀循环技术。
从这个角度来说，YF-75D还有较大的提升空间。这次，YF-75H发动机是YF-75D的改进版，虽然没有明确说明发动机比冲是多少，但应该还是有一定增加的。而更明显的增加，应该还要看长喷管改进型YF-75E，那将是长征10号要使用的第三级发动机。不管怎么样，新发动机相对于长征八号在用的YF-75发动机，不仅仅是推力的提升，应该还有比冲的增加。也就是用更少的燃料干更多的活，再加上携带了更多的燃料，这才是火箭运力提升的关键因素。
当然，长征八号改的改进并不仅仅在发动机和携带更多燃料上。以后有机会再跟大家细聊。你觉得长征八号这样一二级使用不同燃料的火箭好，还是猎鹰九号那样一二级完全使用相同燃料的火箭好呢？欢迎在评论区发表您的高见。
今天的介绍就到这里，我是东城观星，关注我，定期给大家讲点高科技的知识。
