7月12日,由蓝箭航天空间科技股份有限公司自主研制的朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭(代号 “ZQ-2 Y2”)在我国酒泉卫星发射中心发射成功,火箭进入预定轨道飞行,试验任务取得圆满成功。
朱雀二号成为全世界首款成功入轨飞行的液氧甲烷火箭,标志着中国运载火箭在新型低成本液体推进剂应用方面取得重大突破。
以液氧甲烷为推进剂的朱雀二号遥二运载火箭为两级构型,箭体直径3.35 米,全箭高度49.5米,起飞重量219吨,起飞推力268 吨。整流罩最大直径3.35米,全长8.237米。火箭一级采用4台天鹊80吨级液氧甲烷发动机并联,二级采用1台天鹊80吨级液氧甲烷发动机和1台天鹊10吨级游动液氧甲烷发动机组合而成。
此次任务的成功验证了朱雀二号火箭各系统方案,为下阶段的可复用火箭研制打下了坚实的基础。据悉,朱雀二号火箭即将开启批量化发射进程,蓝箭航天将继续以朱雀系列运载火箭为核心产品,为市场提供发射服务,并对产品做持续优化迭代,逐步提升火箭性能,努力为市场提供低成本、高性能、大运力火箭产品。
朱雀二号火箭于2022 年12 月14日在酒泉卫星发射中心蓝箭航天火箭发射工位执行首飞试验,由于二级游机异常关机故障导致任务失利。本次飞行试验为该型号火箭首飞失利后的复飞,主要考核运载火箭测试发射和飞行全过程方案的正确性、合理性,各系统接口的匹配性,为后续火箭正式商业飞行奠定基础。
液氧甲烷发动机早在上世纪就已经提出来了,很多国家都做过相关研发,但日本、美国、欧空局等经过研发试验发现,液氧甲烷发动机比起已有的发动机,优势并不明显。
自从SpaceX公司的猎鹰火箭实现批量可重复利用以后,液氧甲烷发动机重新成为宠儿。
当初最看重液氧甲烷发动机的一个优势是可重复使用性比较强,只是当时绝大多数火箭都是一次性的。当火箭开始步入可重复使用时代以后,液氧甲烷发动机的优势就凸显出来了。
一、甲烷是一种无毒无污染的绿色燃料,比冲虽然不如液氢,但比其他所有常见燃料都高。密度比冲虽然不如煤油,但比液氢又高多了。综合比较有一定优势。
二、甲烷价格只有液氢的三十分之一,比煤油也便宜40%,能够明显降低燃料成本。
三、液氧甲烷发动机可以在原有液氧液氢发动机的基础上进行研发,构型差不多,且对材料性能的要求要低一些,因为燃烧温度比液氢要低。
四、液氧甲烷发动机,燃烧更充分,不容易产生积碳。几乎不用清洗,就可以在极短的时间内再次重复使用。中国规划的液氧甲烷发动机计划实现50—100次重复使用。
2022年中国的液氧甲烷发动机实现首飞,遗憾的是失利了。官方的公告显示:火箭一级、二级主机飞行正常,二级游机工作异常,导致火箭虽然飞到了400公里的高度,但未达到目标轨道高度,最后导致火箭发射任务失利。
二级游机发生故障,也就是百米赛跑已经跑了99米,就差临门一脚却出问题,导致火箭没能将卫星送到目标轨道高度。
这次终于成功了,要知道在液氧甲烷发动机方面,航天大国们都在发力,但是多款液氧甲烷火箭都还没有正式发射,有SpaceX的猛禽发动机、蓝色起源的BE-4发动机、欧空局研发的普罗米修斯发动机
、俄罗斯的RD-0169液氧甲烷发动机、中国航天科技六院研发的80吨级液氧甲烷发动机。都是行内大咖。
Space X使用液氧甲烷的是最新研制的新型超重型火箭“星舰”。在今年4月的无人试飞中,火箭在空中爆炸解体,发射失败,Space X正在计划下一次试飞。
“朱雀”与“星舰”并非同一量级。蓝箭瞄准的是中大型火箭,而Space X的“星舰”是一个“巨无霸”,是史上最大的超重型火箭。
液氧甲烷火箭目前是研发的新方向,各个航天大国都在冲刺中,成立于2015年的蓝箭航天率先成功,值得庆贺。
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