全球首枚发射入轨液氧甲烷火箭 中国「朱雀二号」为何重要?

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  中国民企研发的「朱雀二号」火箭7月12日升空,成为全球首枚成功发射入轨的液氧甲烷火箭,抢先SpaceX的「星舰」一步。液氧甲烷火箭是什么回事?它有何重要性?

可重复使用 适合登陆火星

「朱雀二号」採用80吨级「天鹊」液氧甲烷引擎。图为该款引擎进行试验。(网上图片)

  目前各国运载火箭多以液氧煤油或液氢液氧为引擎(发动机)推进剂。

  相比之下,液氧甲烷的燃烧效率虽然稍稍不及液氢液氧,却胜于液氧煤油,而且它比传统推进剂有明显好处,例如液氧煤油燃烧后无积碳,点火机构设计更容易,便于引擎回收和重用,非常适合用在可重复使用火箭或飞行器。

  另外,甲烷与液氧的沸点相差不到20度,推进剂贮箱间的隔热需求大幅下降,从而可以减轻结构重量。甲烷推进剂还可从天然气、油田气、可燃冰等中分离,来源广泛,且价格便宜,可以进一步降低火箭成本。

  更重要的是,液氧甲烷的燃料还可以在火星探测或者太空人登陆火星时使用。

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SpaceX「星舰」爆炸告终

在2023年4月,SpaceX的「星舰」顺利发射,飞行数分钟后火箭一、二级分离失败,控制中心引爆火箭。SpaceX方面此前一再强调,发射属实验性质,并认为星舰只要能离开发射台便是成功。(网上图片)

  由于在经济、环保、性能上都有优势,液氧甲烷引擎成为目前航天领域的新宠,不少大国和私人航天企业都在积极研发,希望抢得先机。

  航天迷应该还记得,马斯克旗下的SpaceX,今年4月发射了使用36部液氧甲烷引擎的「星舰」火箭,惟升空数分钟后火箭一、二级分离失败,控制中心只能将之引爆。

  此后一个月,同样采用液氧甲烷发引擎的美国相对论公司「人族一号」火箭也告发射失利。

  由中国民企蓝箭航天研发的「朱雀二号」火箭,其实也不是一次成功。该款火箭2012年12月首次发射,惟升空后二级火箭出问题,未能进入预定轨道。

2024年向市场批量交付

「朱雀二号」在酒泉卫星中心96号液氧甲烷火箭工位发射。图为转运中的「朱雀二号」。(网上图片)

  研发团队随后迅速找到问题源自二级管路破裂,并改良设计和重新试验。

  至7月12日上午9时许,第二枚「朱雀二号」在酒泉卫星中心发射,随后进入预定轨道,成为全球首枚成功入轨的液氧甲烷动力火箭;这也意味着中国在液氧甲烷引擎的研发,已走到世界尖端。

  「朱雀二号」直径3.35米,高49.5米,起飞重量219吨,起飞推力268吨,火箭一级采用4部「天鹊」80吨级液氧甲烷引擎并联,二级则采用1部「天鹊」80吨级液氧甲烷引擎和1部「天鹊」10吨级游动液氧甲烷引擎。

  蓝箭航天方面表示,「朱雀二号」2024年起会面向市场批量交付。

  延伸阅读:全球首枚液氧甲烷火箭「朱雀二号」成功入轨浙江民企制造

「朱雀二号」为两级结构,直径3.35米,高49.5米,个头比SpaceX的「星舰」小一截。(网上图片)

 

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