液氧甲烷发动机是以液氧为氧化剂、甲烷为燃料的航天动力装置，其比冲高于固体燃料发动机，可通过阀门控制实现多次启动，具有无毒环保、高可靠、高性能、低成本、易操作、可重复使用等特点 。甲烷燃烧产物为二氧化碳和水，更清洁，被视为下一代重复使用运载火箭的首选推进剂 。
中国自主研发的首台80吨级液氧甲烷发动机“天鹊”（TQ-12）于2019年5月17日完成20秒试车，2022年10完成真空型（TQ-15A）首次全系统热试车 ，2023年7月12日搭载于朱雀二号遥二运载火箭实现全球首次液氧甲烷火箭成功入轨 。2023年11月23日，航天科工70吨级液氧甲烷发动机全系统长程热试车成功 。2025年4月26日，140吨级重复使用液氧甲烷发动机完成首次整机试验，该型号以140吨推力、大推力、高推重比和重复使用能力创国内纪录 。该发动机已应用于朱雀三号等可回收火箭 ，其数字化仿真技术为可重复使用运载器提供核心动力支撑 。2025年12月3日，朱雀三号遥一运载火箭开展首次可回收试验，验证九台液氧甲烷发动机联动技术及不锈钢箭体材料应用，但最终因发动机最后一次点火异常燃烧未能成功回收，试验获取了再入实测数据 。2025年12月23日，长征十二号甲可重复使用运载火箭首飞，其一级使用7台“龙云”液氧甲烷发动机，二级成功入轨，但一级回收失利 。可重复使用液氧甲烷火箭正逐步成为商业发射主力，箭元科技、星际荣耀等企业的相关火箭型号计划于2025年底及2026年首飞 。为适配海上回收需求，中国首艘非自航火箭回收船“星际归航”号于2025年底建成，可服务于采用液氧甲烷发动机的火箭海上回收任务 。
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