人类历史上首枚成功入轨液氧甲烷火箭浙江造

2023-07-12 10:03:53 来源 : 钱江晚报

潮新闻客户端记者张云山实习生韩镇阳齐悦彤

“2023年7月12日，朱雀二号遥二运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射升空，按程序完成了飞行任务，发射任务获得圆满成功。此次任务是朱雀二号运载火箭第2次飞行。”蓝箭航天官微发了喜报！

(资料图片仅供参考)

今天，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-2Y2”）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。朱雀二号成为全球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。

今年5月，在一片掌声和摇曳的旗帜中，一辆卡车从蓝箭航天嘉兴火箭制造基地出发，搭载着浙产民营火箭朱雀二号遥二火箭，历时9天，途经数十个省市后抵达酒泉卫星发射中心·蓝箭航天火箭发射场，今天火箭正式发射。

这款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，并对产品进行持续优化迭代，进一步提升火箭性能，努力为市场提供低成本、高性能、大运力火箭产品。

这款火箭发动机创造了多项世界第一

没错，朱雀二号是一款特殊的火箭，朱雀二号运载火箭发射成功，成为人类历史上第一次采用液氧甲烷组合进入环绕地球运行轨道的运载火箭——用到了“天鹊”发动机。

“天鹊”发动机到底有多强呢？“天鹊”发动机是我国全新研发的一款火箭发动机，并且也实现了不少的技术性突破。我们可以简单看一部分就行：

第一、国内首台作为工程型号的液氧甲烷可重复使用发动机，实现80t发动机就是朱雀二号上面的运用。

第二、液氧甲烷高效稳定燃烧技术，推力室燃烧效率达到0.985，燃烧室脉动压力低于0.1MPa，达到国际一流水平，是在该发动机上的又一次突破。

第三、在进行发动机的研究过程之中，实现了大型喷管激光焊接技术，此项技术为国内首创，达到国际领先水平。

除此之外，还有高精度高压低温调节器技术融合，采用新型密封结构的低温阀门技术等等，都是在“天鹊”发动机之中进行研究突破的成果，而朱雀二号的动力系统——分别由“天鹊12”80吨级液氧甲烷发动机与“天鹊11”10吨级液氧甲烷发动机所构成。

其中火箭一级采用4台“天鹊”80吨液氧甲烷发动机并联，火箭二级发动机采用单台“天鹊”80吨液氧甲烷发动机和“天鹊”10吨级游动液氧甲烷发动机，主机构型与一级发动机单机相同，这就是基本得情况。

所以，这次发射成功，中国将创造全球第一，并且还是自我国民企发展出来的。

液氧甲烷发动机优势明显

近年来，频繁出现在新闻报道的液氧煤油或液氢液氧发动机，成为大众比较熟悉的火箭发动机。那么，既然已经有了这些发动机，为什么还要发展液氧甲烷发动机？

液氧甲烷发动机也是未来世界各国发展的主要方向，因为它具有无毒环保、高可靠、高性能、低成本、易操作、可重复使用等特点，是航天主动力技术发展的重要方向。

首先是液氧甲烷的推进效率高，推进剂的理论比冲高达390秒，仅次于液氢液氧推进剂；第二个主要原因是液氧甲烷推进剂燃烧无积碳，点火机构设计更容易，便于发动机回收复用，非常适合用于可重复使用火箭或飞行器，第三个是甲烷与液氧的沸点相差不到20℃，贮箱间的隔热需求大幅下降，可以更方便地引入共底设计，减轻结构重量；第四是甲烷推进剂可从天然气、油田气、可燃冰等中分离，来源广泛，价格便宜，可以进一步降低火箭的成本。

蓝箭航天董事长兼CEO张昌武表示，液氧甲烷火箭是蓝箭在创业之初就选定的发展方向，液氧甲烷更容易获取，并且对未来可重复使用⽕箭的开发更加有利。

“国家在过去60多年里，围绕液氧煤油、氢氧类的发动机，已经做了很多开发工作，并且产品都已经非常成熟，在这样的背景下，技术上新的突破才能在市场⾥有自己的一席之地，”张昌武表示，“通过一型可以实现更低的成本，更好地实现重复使用的火箭，可以建立我们的竞争力，同时还能填补航天领域的⼀个空白。”

据悉，朱雀二号火箭采用的“天鹊”系列发动机，目前已经累计完成了将近10万秒的地面试车，是目前国内成熟度最高的液体火箭发动机之一。

据介绍，蓝箭航天已启动可重复使用火箭项目，期望于2025年取得重大进展，朱雀二号遥二的成功会显著地加速可重复使用⽕箭的开发进程。

去年12月14日，朱雀二号火箭进行首次发射，火箭一级、二级主机飞行正常，二级游机工作异常，发射任务未获成功，事后查明，原因是二级管路出现了破裂。

针对首飞火箭出现的问题，张昌武介绍说，在归零过程中，一方面解决出现故障的部分，重新设计、重新制造、重新实验、重新考核；另一方面是基于技术状态的管理，做全箭的技术状态管理复查，尤其是所有涉及到接口的复查。此外还对全箭做了质量的复查。

根据蓝箭航天的介绍，朱雀二号明年起会面向市场批量交付。张昌武表示，“从明年的3到4发，再到后年翻⼀倍，然后连续三年每年能够增长⼀倍，以这样的增⻓幅度向市场交付。”

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