中国液氧甲烷火箭发射失利却打破传统，分析：选液氧甲烷另有原因

前几日，由蓝箭航空航天公司研发的液氧甲烷火箭朱雀二号发射失败了！

根据官方发布的消息来看，朱雀二号于12月14日下午4：30分，在酒泉发射场发射，最开始一级、二级火箭发射正常，但火箭入轨过程中，二级火箭的游机工作出现异常，这预告着朱雀二号任务发射不成功。

该火箭发射失败的消息在国内外的航天爱好者圈子里传开。

国内航天关注者大多都表示：没关系，失败是成功之母。

国外航天关注者和部分良心媒体仅仅只是把该失败消息发出并指出这是一大进步。

这些说得确实都没错。

朱雀二号打破多项传统

朱雀系列的火箭均由民营企业蓝箭航天空间科技股份有限公司人员研制发射。

此次发射的朱雀二号火箭体长49.8米，直径3.35米，总重量达260吨。

虽然此次发射失败，但这款火箭本身却打破了两项传统：

这是我国第一次用液体运载火箭发射；这也是全球第一款液氧甲烷运载火箭。

最值得一提的便是液氧甲烷燃料。

来源于官网截图

目前来看，火箭发射用到的燃料，大致可分为三种，分别为液氧煤气，液氧液氢，偏二甲肼/四氧化二氮。

液氧煤气是航空航天发展最早用到的火箭推动剂，液氧是助燃剂，煤是燃烧剂。当年苏联发射的阿波罗11号火箭发射就是用到的这个燃料组合。

该组合的优势在于比冲高（可以简单理解为推进火箭发射速度比较快），没有毒气，可靠性强。劣势在于煤炭容易烧焦，对环境有一定的污染且不可重复利用。

不过，在后续发展中，人们发现该组合的弊端大于优势，便将该组合淘汰。

目前，主要用到的就是液氧液氢与偏二甲肼/四氧化二氮。

液氧液氢优势 在于氧气与氢气在点燃或通电条件下，产生的化合物为水，对环境污染小，火箭推动力在三种燃料组合中最大。比如，美国航空飞机，德尔塔火箭用到的燃料都是这个组合。

劣势在于氢气是所有化学元素中最活跃的，对储存，控制要求极高，稍有不慎可造成严重后果。

比如，氢气储存条件是-250摄氏度，宇宙最低储存温度为-273.5摄氏度。想要让氢气以液体状态存在，温度必须控制在-259摄氏度和-250摄氏度之间。温度过高，氢气容易气化，温度过低容易固化。

偏二甲肼/四氧化二氮这个燃料组合优势在于保存容易，不需要超低温保存；便于点火，不需要复杂的点火系统，技术与成本要求都相对较低，该组合是目前的国际主流组合。

劣势在于该组合的偏二甲肼含有剧毒，点燃后对环境污染相对比较大。

鉴于以上三种组合的优势劣势，人们在发展中研制出“液氧甲烷”的火箭燃料。

“液氧甲烷”作为火箭推动力

液氧甲烷这个组合的优势在于污染小，储存方便，成本低。

除去上述这些优势之外，最主要与当前火箭发生困扰人们的主要问题相关。

当前，火箭发射的最大问题在于“一锤子买卖”，简单理解，不仅不能重复使用，而且后续弊端很多。

“液氧甲烷”的组合则在某种程度上解决了当前存在的“一锤子买卖”问题。

比如，完全没有积碳结焦，维修方便，为回收利用奠定基础。

以前人们用煤油氧气这个组合作为燃料，该组合的使用弊端就像是日常生活中使用柴火做饭，烧到一定程度，木柴会变成碳，碳可以再次被使用。

与此同时，锅下方会出现一层黑的，但这层黑的不影响锅的使用。

锅和火箭的不同之处在于：烧火的木柴就像是发动机的燃料，过低的这层黑的就像是火箭发动机表层的碳化物质。

碳化后的木柴烧火做饭不影响，锅底的黑也不影响饭熟。

但火箭发射要求零误差，这些碳化的物质放到火箭上不仅不能重复使用，表层的黑化物质还会为火箭运行埋下隐患，维修起来也是个问题。

甲烷是含氢量最大，含碳量最小的化学物质。由于这个特性，与空气发生化学反应便不容易碳化，很好地避免“碳化”带来的维修，一次性买卖等问题。

甲烷作为燃料，不仅可以重复利用，同时降低制造成本，既解决了当前困扰航天人的问题，也为后续航天发展奠定基础。

这便是航天人选择以“液氧甲烷”作为火箭燃料的重要原因。

总的来说，朱雀二号虽然发射失败，但却在航天史上画上了浓墨重彩的一笔。在不久的将来，如果发射成功，定会创造多项历史，尤其是解决当前航天火箭“不可重复利用”的重要问题。