世界第一型首飞的液氧甲烷火箭!“朱雀二号”即将叩问苍穹

在中国民营商业航天发展初期,各大民营火箭公司首先推出了一系列的固体运载火箭,呈现“百箭争鸣”的局面,但是面对正在到来的星座组网时代,固体火箭其实只是“开胃菜”,运力更大更经济的中大型液体火箭才是“主菜”和“硬菜”。

作为民营商业航天的头部企业之一,蓝箭航天在2018年完成“朱雀一号”小型固体火箭的研制发射以后,立即全力转向“朱雀二号”中型液体火箭的研发工作。经过5年多的研制攻关和技术迭代,“朱雀二号”终于临近首飞,对于中国航天乃至世界航天而言这是一型非同一般的火箭。

“朱雀二号”为中型两级低温液体火箭,全部采用液氧甲烷推进剂。该箭芯级和整流罩直径均为3.35米,芯一级配备4台“天鹊-12”(TQ-12)液氧甲烷发动机,其海平面推力658.5千牛 (67吨),海平面比冲286秒;芯二级配备1台“天鹊-12”(TQ-12)液氧甲烷发动机和1台“天鹊-11”(TQ-11)液氧甲烷游机,其中TQ-12真空推力776.5 千牛(80吨),真空比冲350秒,TQ-11真空推力80 千牛(8.2吨),真空比冲333秒,可2次启动。

该箭全长49.5米,起飞质量219吨,起飞推力268吨,推重比1.22,其200千米近地轨道(LEO)运力达到6吨,运载系数2.74%,500千米太阳同步轨道(SSO)运力达到4吨,运载系数1.83%。

“朱雀二号”是中国第一型液氧甲烷运载火箭,其配备的TQ-12是我国首台商业航天企业研制的大推力液氧甲烷发动机,推力水平在同技术产品中可达世界第三、亚洲第一,仅次于太空探索公司的“猛禽”和蓝色起源公司的BE-4。同时,由于太空探索公司使用“猛禽”作为主动力的“星舰”和相对论公司的“人族一号”都已经推迟入轨发射,“朱雀二号”将成为世界第一型首飞的液氧甲烷火箭。

在航天国家队的新一代运载火箭当中,“长征八号”系列曾经规划了可回收复用的“长八R”型号,但是由于“长八”当前配备的YF-100液氧煤油发动机不具备多次启动能力,使得“长八”的回收复用还只停留在规划上。

到了“朱雀二号”,其初始状态起飞级配备的就是可多次启动、可深度调节推力、可重复使用的TQ-12发动机,TQ-12单次飞行可启动3次,并具备50%~110%深度调节推力能力,可重复使用次数不少于10次。这使得“朱雀二号”在当前的状态下,其芯一级已经具备回收复用的能力,也就意味着该箭将成为我国第一型可复用的运载火箭,也很可能成为中国第一型实现回收复用的火箭。

目前,在世界现役运载火箭当中,实现回收复用的只有“猎鹰系列”的“猎鹰九号”和“重型猎鹰”,“电子号”具备回收复用的能力,其两次回收尝试并未成功。如此一来,“朱雀二号”还有机会成为世界第二型实现回收复用的火箭。

在中国运载火箭研制历史上,“长征三号”火箭芯三级是中国最早的低温液体火箭级段,新一代火箭首飞箭“长征六号”则是中国第一型低温液体火箭。在目前国家队新一代运载火箭当中,除了“长征十一号”之外,其余全部为采用低温推进剂的低温液体火箭,但都不是全低温液体火箭,以“长征五号”为例,其助推器使用的液氧煤油推进剂当中,煤油属于常温推进剂。

到了“朱雀二后”,其全部使用液氧甲烷推进剂,这当中,液氧和液态甲烷都是低温液体状态,这使得“朱雀二号”成为中国航天第一型全低温液体火箭,是名副其实的纯“冰箭”。

“朱雀二号”运载火箭自2017年9月立项至今,已完成了第一批次火箭技术状态的研发工作。目前,遥一火箭已出厂并在酒泉发射场完成低温加注合练,将于12月中旬在酒泉择机发射。中国航天一种全新的火箭即将亮相,这将成为中国民营航天的高光时刻!

作者:大白高国