世界第一型首飛的液氧甲烷火箭!“朱雀二號”即將叩問蒼穹

在中國民營商業航天發展初期,各大民營火箭公司首先推出了一系列的固體運載火箭,呈現“百箭爭鳴”的局面,但是面對正在到來的星座組網時代,固體火箭其實只是“開胃菜”,運力更大更經濟的中大型液體火箭纔是“主菜”和“硬菜”。

作爲民營商業航天的頭部企業之一,藍箭航天在2018年完成“朱雀一號”小型固體火箭的研製發射以後,立即全力轉向“朱雀二號”中型液體火箭的研發工作。經過5年多的研製攻關和技術迭代,“朱雀二號”終於臨近首飛,對於中國航天乃至世界航天而言這是一型非同一般的火箭。

“朱雀二號”爲中型兩級低溫液體火箭,全部採用液氧甲烷推進劑。該箭芯級和整流罩直徑均爲3.35米,芯一級配備4臺“天鵲-12”(TQ-12)液氧甲烷發動機,其海平面推力658.5千牛 (67噸),海平面比衝286秒;芯二級配備1臺“天鵲-12”(TQ-12)液氧甲烷發動機和1臺“天鵲-11”(TQ-11)液氧甲烷遊機,其中TQ-12真空推力776.5 千牛(80噸),真空比衝350秒,TQ-11真空推力80 千牛(8.2噸),真空比衝333秒,可2次啓動。

該箭全長49.5米,起飛質量219噸,起飛推力268噸,推重比1.22,其200千米近地軌道(LEO)運力達到6噸,運載係數2.74%,500千米太陽同步軌道(SSO)運力達到4噸,運載係數1.83%。

“朱雀二號”是中國第一型液氧甲烷運載火箭,其配備的TQ-12是我國首臺商業航天企業研製的大推力液氧甲烷發動機,推力水平在同技術產品中可達世界第三、亞洲第一,僅次於太空探索公司的“猛禽”和藍色起源公司的BE-4。同時,由於太空探索公司使用“猛禽”作爲主動力的“星艦”和相對論公司的“人族一號”都已經推遲入軌發射,“朱雀二號”將成爲世界第一型首飛的液氧甲烷火箭。

在航天國家隊的新一代運載火箭當中,“長征八號”系列曾經規劃了可回收複用的“長八R”型號,但是由於“長八”當前配備的YF-100液氧煤油發動機不具備多次啓動能力,使得“長八”的回收複用還只停留在規劃上。

到了“朱雀二號”,其初始狀態起飛級配備的就是可多次啓動、可深度調節推力、可重複使用的TQ-12發動機,TQ-12單次飛行可啓動3次,並具備50%~110%深度調節推力能力,可重複使用次數不少於10次。這使得“朱雀二號”在當前的狀態下,其芯一級已經具備回收複用的能力,也就意味着該箭將成爲我國第一型可複用的運載火箭,也很可能成爲中國第一型實現回收複用的火箭。

目前,在世界現役運載火箭當中,實現回收複用的只有“獵鷹系列”的“獵鷹九號”和“重型獵鷹”,“電子號”具備回收複用的能力,其兩次回收嘗試並未成功。如此一來,“朱雀二號”還有機會成爲世界第二型實現回收複用的火箭。

在中國運載火箭研製歷史上,“長征三號”火箭芯三級是中國最早的低溫液體火箭級段,新一代火箭首飛箭“長征六號”則是中國第一型低溫液體火箭。在目前國家隊新一代運載火箭當中,除了“長征十一號”之外,其餘全部爲採用低溫推進劑的低溫液體火箭,但都不是全低溫液體火箭,以“長征五號”爲例,其助推器使用的液氧煤油推進劑當中,煤油屬於常溫推進劑。

到了“朱雀二後”,其全部使用液氧甲烷推進劑,這當中,液氧和液態甲烷都是低溫液體狀態,這使得“朱雀二號”成爲中國航天第一型全低溫液體火箭,是名副其實的純“冰箭”。

“朱雀二號”運載火箭自2017年9月立項至今,已完成了第一批次火箭技術狀態的研發工作。目前,遙一火箭已出廠並在酒泉發射場完成低溫加註合練,將於12月中旬在酒泉擇機發射。中國航天一種全新的火箭即將亮相,這將成爲中國民營航天的高光時刻!

作者:大白高國