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- Binglun lander, Chang'e crewed vehicle, Wugang lunar lander - Jinchan transfer stage, CZ-10E, CZ-16, CZ-16A launch vehicles Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
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Claude
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<h1 id="top">长征十六号运载火箭</h1>
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<table class="infobox">
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<caption>CZ-16<span>长征十六号 · 重型运载火箭</span></caption>
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<tbody>
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<tr><td class="infobox-image"><div class="image-placeholder">CZ-16 全箭侧面图</div><div class="thumbcaption">CZ-16 全箭构型示意</div></td></tr>
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<tr><td><b>型号</b>: CZ-16（长征十六号）</td></tr>
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<tr><td><b>类型</b>: 重型运载火箭（一级可回收）</td></tr>
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<tr><td><b>制造商</b>: [待补充]</td></tr>
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||||
<tr><td><b>全箭高度</b>: 110 m（20 m 整流罩构型）</td></tr>
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<tr><td><b>级数</b>: 2</td></tr>
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<tr><td><b>箭体直径</b>: 7.5 m（一级/二级）</td></tr>
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||||
<tr><td><b>整流罩直径</b>: 7.5 m（标配）/ 10 m、12 m（选装）</td></tr>
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||||
<tr><td><b>一级通用</b>: 与 <a href="/home/Launch_Vehicles/CZ-16A">CZ-16A</a> 共用</td></tr>
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<tr><td><b>一级干重</b>: 135 t</td></tr>
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<tr><td><b>一级燃料</b>: 2,128 t（最大）</td></tr>
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<tr><td><b>起飞推重比</b>: 1.33</td></tr>
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||||
<tr><td><b>起飞推力</b>: 43,809 kN</td></tr>
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||||
<tr><td><b>一级发动机</b>: 15× YF-215X</td></tr>
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||||
<tr><td><b>二级发动机</b>: 2× YF-215X Vac</td></tr>
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||||
<tr><td><b>推进剂</b>: 液氧甲烷</td></tr>
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||||
<tr><td><b>LEO 运力（RTLS）</b>: 135 t</td></tr>
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||||
<tr><td><b>LEO 运力（航区回收）</b>: 155 t</td></tr>
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||||
<tr><td><b>一级回收</b>: 栅格翼 + 发动机反推垂直着陆</td></tr>
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<tr><td><b>首飞</b>: [待补充]</td></tr>
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<tr><td><b>状态</b>: [待补充]</td></tr>
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</tbody>
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</table>
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<p><b>长征十六号</b>（<b>CZ-16</b>）是一款重型两级运载火箭，一级具备可回收复用能力。CZ-16 是长征十六号系列的基础型号，主要用于向近地轨道（LEO）大规模投送有效载荷，也可搭配氢氧上面级完成高能量轨道任务。其改进型号<a href="/home/Launch_Vehicles/CZ-16A">CZ-16A</a>将二级燃料箱加长 6 m、发动机增至 3 台，针对月球及更远的高能量轨道进行了专项优化。</p>
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||||
<p>火箭采用两级串联构型，一级和二级燃料箱直径均为 7.5 m，全箭以液氧甲烷为统一推进剂。一二级均使用 YF-215X 全流量补燃循环液氧甲烷发动机，其中二级采用 2 台真空优化型 YF-215X Vac——该发动机支持长时间在轨待机和多次点火，使二级具备灵活的多脉冲轨道机动能力。一级与 CZ-16A 完全通用，两者共享相同的发动机、储箱、回收系统和航电架构。</p>
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<nav class="toc" aria-label="Contents">
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||||
<div class="toc-title">目录</div>
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<ol>
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||||
<li><a href="#design">总体设计</a></li>
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<li><a href="#s1">一级</a></li>
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<li><a href="#s2">二级</a></li>
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<li><a href="#recovery">一级回收系统</a></li>
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||||
<li><a href="#performance">运载能力</a></li>
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||||
<li><a href="#comparison">与 CZ-16A 的定位差异</a></li>
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||||
<li><a href="#specs">技术参数</a></li>
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||||
<li><a href="#seealso">参见</a></li>
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</ol>
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</nav>
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<h2 id="design">总体设计</h2>
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<p>CZ-16 采用两级串联布局，搭配标准 20 m 整流罩时全箭高度 110 m。一级和二级燃料箱直径均为 7.5 m，全箭以液氧甲烷为统一推进剂。甲烷燃料燃烧清洁、不易积碳，有利于发动机在多次复用中保持性能稳定。</p>
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<p>一级安装 15 台 YF-215X 全流量补燃循环液氧甲烷发动机——中央 3 台通过万向节自由摆动（TVC 范围 ±15°），外围 12 台固定安装（矢量范围 ±3°）——起飞总推力 43,809 kN。二级安装 2 台 YF-215X Vac 真空优化型发动机，单台真空推力 2,800 kN，支持长时间在轨待机和多次点火，可执行复杂的多脉冲轨道注入序列。</p>
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<h3>推进剂体系</h3>
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<p>一级主储箱容积约 2,392,274 L；二级主储箱容积约 1,104,466 L，采用气球型低温储箱以实现 100% 容积利用率。全箭使用液氧甲烷（液态甲烷 + 液态氧）统一推进剂方案。</p>
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||||
<p>一级储箱中央贯穿一根直径 2.5 m 的加粗燃料导管，自储箱顶部延伸至发动机舱。管道在储箱内部起到防晃隔板的作用——在返场、再入制动和着陆点火等回收谱段中，箭体经历大幅度姿态变化和轴向减速过载，常规储箱内的推进剂晃动可能导致燃料供应中断。中央导管的粗直径使其内部始终保持充足的液柱高度，确保发动机在各回收阶段均能获得稳定的燃料供应，无需另行设置独立的回收专用储箱。</p>
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<h2 id="s1">一级</h2>
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<p>一级为可回收复用助推级，与 CZ-16A 完全通用。箭体高 67.5 m，直径 7.5 m，干重 135 t，最大可装载 2,128 t 液氧甲烷燃料。15 台 YF-215X 发动机的单台海平面推力 2,920.6 kN，比冲 330 s（海平面）/ 351 s（真空）。起飞推重比 1.33。</p>
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<table>
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<thead><tr><th>参数</th><th>数值</th></tr></thead>
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<tbody>
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<tr><td>高度</td><td>67.5 m</td></tr>
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<tr><td>直径</td><td>7.5 m</td></tr>
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<tr><td>干重</td><td>135 t</td></tr>
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||||
<tr><td>最大燃料</td><td>2,128 t</td></tr>
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||||
<tr><td>发动机</td><td>15× YF-215X</td></tr>
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||||
<tr><td>布置方式</td><td>中央 3 台（TVC ±15°，万向节自由摆动）+ 外围 12 台（矢量 ±3°）</td></tr>
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||||
<tr><td>单台推力</td><td>2,920.6 kN（海平面）</td></tr>
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||||
<tr><td>总推力</td><td>43,809 kN</td></tr>
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||||
<tr><td>比冲</td><td>330 s（海平面）/ 351 s（真空）</td></tr>
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||||
<tr><td>推进剂</td><td>液态甲烷 + 液态氧</td></tr>
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||||
<tr><td>储箱容积</td><td>~2,392,274 L（中央贯穿 2.5 m 防晃燃料导管）</td></tr>
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<tr><td>发动机总干质量</td><td>22.875 t</td></tr>
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<tr><td>着陆腿展开包络</td><td>29.4 m</td></tr>
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</tbody>
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</table>
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<p>储箱中央的 2.5 m 直径燃料导管贯穿全箱高度，兼作防晃结构。在回收谱段的轴向减速过载下，导管内始终维持稳定液柱，确保发动机燃料供应不因储箱内推进剂大幅晃动而中断。</p>
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<h2 id="s2">二级</h2>
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<p>二级是 CZ-16 与 CZ-16A 的核心差异所在。CZ-16 二级箭体高 24.1 m（不含整流罩），配备 20 m 整流罩时总高 42.5 m，采用 7.5 m 直径燃料箱。安装 2 台 YF-215X Vac 真空优化型发动机。YF-215X 全系列发动机均具备飞行中多次点火能力，无需额外的重复点火部件——二级可在入轨后持续滑行数小时再点燃，或在轨道面修正后重新启动注入目标轨道。</p>
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<table>
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<thead><tr><th>参数</th><th>数值</th></tr></thead>
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<tbody>
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||||
<tr><td>高度</td><td>24.1 m（不含整流罩）/ 42.5 m（含 20 m 整流罩）</td></tr>
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||||
<tr><td>直径</td><td>7.5 m</td></tr>
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||||
<tr><td>发动机</td><td>2× YF-215X Vac</td></tr>
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||||
<tr><td>单台推力</td><td>2,800 kN（真空）</td></tr>
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||||
<tr><td>总推力</td><td>5,600 kN</td></tr>
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<tr><td>比冲</td><td>380 s（真空）/ 280 s（海平面）</td></tr>
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||||
<tr><td>推进剂</td><td>液态甲烷 + 液态氧</td></tr>
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<tr><td>储箱容积</td><td>~1,104,466 L（气球型低温储箱）</td></tr>
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||||
<tr><td>RCS</td><td>8 组（32 喷口），肼燃料</td></tr>
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||||
<tr><td>在轨能力</td><td>长时间待机，多次点火</td></tr>
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</tbody>
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</table>
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<h2 id="recovery">一级回收系统</h2>
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<p>CZ-16 一级回收系统与 CZ-16A 完全一致，支持<b>返场回收（RTLS）</b>和<b>航区回收</b>两种模式。</p>
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<h3>返场回收（RTLS）</h3>
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<ol>
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<li><b>分离与调头</b>：一二级分离后，一级立即启动 RCS 翻转。5 秒后中央 3 台 YF-215X 重新点火辅助调头，缩短转向时间。</li>
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<li><b>返场点火</b>：姿态稳定后，外围 6 台同步点火，中央 3 台 + 外围 6 台合计 9 台执行返场点火，全程节流控制过载 ≤10G。</li>
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<li><b>再入制动</b>：再次进入大气层前，同样的 9 台 YF-215X 执行再入制动，过载 ≤10G。</li>
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<li><b>气动滑行</b>：再入制动完成后，4 片钛合金栅格翼（120°-60°-120°-60° 非对称布局，单片 960 kg，含制动器）进行气动减速和升力飞行，将落点逐步引导至回收区。</li>
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<li><b>着陆点火</b>：中央 3 台 YF-215X 着陆点火，建立推力后关闭 1 台（发动机失效冗余），4 条着陆腿展开，垂直软着陆。</li>
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</ol>
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<h3>航区回收</h3>
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<p>分离后一级不执行返场点火。RCS 根据回收驳船位置进行落点修正，仅保留再入制动和着陆点火，在海上回收驳船垂直着陆。航区回收模式下节省了返场点火的推进剂消耗，换取更高的有效载荷运力。</p>
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<h3>安全设计</h3>
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<p>再入制动完成后，一级的弹道自然落点距回收设施至少 3 km。气动滑行段借助栅格翼升力将实际落点修正至回收区。若 RCS 或发动机异常，箭体将无害坠落在安全区内。</p>
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<h2 id="performance">运载能力</h2>
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<table>
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<thead><tr><th>回收模式</th><th>LEO 运力</th></tr></thead>
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<tbody>
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<tr><td>返场回收（RTLS）</td><td>135 t</td></tr>
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<tr><td>航区回收（Downrange）</td><td>155 t</td></tr>
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</tbody>
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</table>
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<p>RTLS 模式下，一级需分配推进剂用于返场点火，运力略有下降（135 t）；航区回收省略返场点火，一级将更多推进剂留给发射段，LEO 运力可达 155 t。航区回收的代价是回收驳船需要部署在距发射场数百至数千公里的海域，并承担海上回收的天气和海况风险。</p>
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<p>对于超出 LEO 的高能量轨道任务，CZ-16 可搭配氢氧上面级。上面级由 CZ-16 送入 LEO 后独立点火，将有效载荷送入地月转移轨道、地球同步转移轨道或行星际转移轨道。</p>
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<h2 id="comparison">与 CZ-16A 的定位差异</h2>
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<p>CZ-16 与 CZ-16A 共享同一枚一级箭体，差异集中在二级配置和任务定位上：</p>
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<table>
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<thead><tr><th>参数</th><th>CZ-16</th><th><a href="/home/Launch_Vehicles/CZ-16A">CZ-16A</a></th></tr></thead>
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<tbody>
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||||
<tr><td>二级发动机</td><td>2× YF-215X Vac</td><td>3× YF-215X Vac</td></tr>
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<tr><td>LEO 运力（RTLS）</td><td>135 t</td><td>受结构限制 ≤75 t</td></tr>
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<tr><td>月球运力</td><td>需搭配上面级</td><td>65 t（独立 TLI）</td></tr>
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<tr><td>任务定位</td><td>LEO 大规模投送 / 搭配上面级的高能轨道</td><td>高能量轨道专项优化（月球及以远）</td></tr>
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</tbody>
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</table>
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<p>CZ-16 的核心优势在于 LEO 运力——航区回收下 155 吨的投送能力使其成为近地轨道大规模部署的主力火箭。而 CZ-16A 以降低 LEO 载荷上限为代价（结构承重限制 75 吨），通过 3 台二级发动机换取独立将 65 吨载荷送入月球轨道的能力。两者的互补关系使长征十六号系列能够覆盖从近地大规模货运到深空载人探测的完整任务谱段。</p>
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<h2 id="specs">技术参数</h2>
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<table>
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<thead><tr><th>参数</th><th>一级</th><th>二级</th></tr></thead>
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<tbody>
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<tr><td>发动机</td><td>15× YF-215X</td><td>2× YF-215X Vac</td></tr>
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||||
<tr><td>推进剂</td><td colspan="2">液态甲烷 + 液态氧</td></tr>
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||||
<tr><td>燃料箱直径</td><td colspan="2">7.5 m</td></tr>
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||||
<tr><td>总推力</td><td>43,809 kN</td><td>5,600 kN</td></tr>
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||||
<tr><td>比冲（真空）</td><td>351 s</td><td>380 s</td></tr>
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||||
<tr><td>储箱容积</td><td>~2,392,274 L</td><td>~1,104,466 L</td></tr>
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||||
<tr><td>RCS</td><td>热气推力器 4×15 kN（甲烷/液氧）</td><td>8 组 32 喷口，肼燃料</td></tr>
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||||
<tr><td>发动机布置</td><td>中央 3（TVC ±15°）+ 外围 12（矢量 ±3°）</td><td>—</td></tr>
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<tr><td>栅格翼</td><td>4 片，120°-60°-120°-60° 非对称布局</td><td>—</td></tr>
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||||
<tr><td>回收能力</td><td>RTLS 或航区回收</td><td>—</td></tr>
|
||||
</tbody>
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</table>
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||||
<h2 id="seealso">参见</h2>
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<ul>
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<li><a href="/home/Launch_Vehicles/CZ-16A">CZ-16A 长征十六号甲</a> — 高能量轨道优化型号，一级与 CZ-16 通用</li>
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||||
<li><a href="/home/Spacecraft/Chang_E_Crewed_Exploration_Vehicle">嫦娥载人飞船</a> — CZ-16A 搭载的月球载人飞船</li>
|
||||
<li><a href="/home/Spacecraft/Wugang_Lunar_Lander">吴刚月面着陆器</a> — CZ-16A 搭载的月面着陆器</li>
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||||
</ul>
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</article>
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