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中國商業(yè)航天迎來歷史性的一刻。
北京時(shí)間2023年7月12日9時(shí)00分，界面新聞自現(xiàn)場獲悉，由藍(lán)箭航天空間科技股份有限公司 （下稱藍(lán)箭航天） 自主研制的朱雀二號(hào)遙二液氧甲烷運(yùn)載火箭（代號(hào)“ZQ-2 Y2”），在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，按程序完成了飛行任務(wù)，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。
朱雀二號(hào)成為全球首款成功入軌飛行的液氧甲烷火箭，標(biāo)志著中國運(yùn)載火箭在新型低成本液體推進(jìn)劑應(yīng)用方面取得重大突破。這也是國內(nèi)民營商業(yè)航天領(lǐng)域的液氧甲烷運(yùn)載火箭首次成功發(fā)射。
據(jù)藍(lán)箭航天介紹，以液氧甲烷為推進(jìn)劑的朱雀二號(hào)遙二運(yùn)載火箭為兩級(jí)構(gòu)型，箭體直徑3.35米，全箭高度49.5米，起飛重量219噸，起飛推力268噸。整流罩最大直徑3.35米，全長8.237米。
火箭一級(jí)采用四臺(tái)天鵲80噸級(jí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)，二級(jí)采用一臺(tái)天鵲80噸級(jí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)和一臺(tái)天鵲10噸級(jí)游動(dòng)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)組合而成。
據(jù)界面新聞了解，此次朱雀二號(hào)遙二火箭并未搭載衛(wèi)星，僅搭載了配重。此次發(fā)射主要為驗(yàn)證火箭的全飛行過程。
藍(lán)箭航天表示，此次任務(wù)成功驗(yàn)證了朱雀二號(hào)火箭各系統(tǒng)方案，為下階段的可復(fù)用火箭研制打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
朱雀二號(hào)火箭即將開啟批量化發(fā)射進(jìn)程。藍(lán)箭航天稱，未來將以朱雀系列運(yùn)載火箭為核心產(chǎn)品，為市場提供發(fā)射服務(wù)，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化迭代，提升火箭性能，為市場提供低成本、高性能、大運(yùn)力火箭產(chǎn)品。
去年12月14日，藍(lán)箭航天曾進(jìn)行朱雀二號(hào)首次飛行試驗(yàn)任務(wù)。當(dāng)時(shí)火箭一級(jí)、二級(jí)主機(jī)飛行正常，二級(jí)游機(jī)工作異常，發(fā)射任務(wù)最終失利。
隨后，藍(lán)箭航天成立了專項(xiàng)工作組查明了故障原因和故障機(jī)理，針對(duì)故障采取改進(jìn)措施，通過仿真、地面試驗(yàn)和發(fā)動(dòng)機(jī)試車驗(yàn)證了改進(jìn)措施的有效性，并于今年3月18日通過了故障歸零專家評(píng)審。
藍(lán)箭航天成立于2015年，是中國首家從事運(yùn)載火箭研發(fā)的民營企業(yè)。2018年10月，藍(lán)箭航天進(jìn)行了國內(nèi)首次民營運(yùn)載火箭的入軌發(fā)射，其固體火箭“朱雀一號(hào)”最終發(fā)射失敗。此后，藍(lán)箭航天專注液氧甲烷運(yùn)載火箭“朱雀二號(hào)”的研發(fā)。
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃料不同，火箭可分為固體火箭和液體火箭。液體火箭是指采用液體推進(jìn)劑的發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng)的火箭。
固體火箭具備可靠性高、發(fā)射操作簡單等特點(diǎn)，但比沖小、推力不易控制，不可回收重復(fù)利用。
相較于固體火箭，液體火箭具備比沖高、推力可調(diào)、可多次啟動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，是可回收運(yùn)載火箭的更優(yōu)選擇。實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭的可回收，是國內(nèi)外商業(yè)航天降低運(yùn)載成本的必經(jīng)之路。
液體火箭燃料主要包括液氧煤油、液氧液氫和液氧甲烷等。美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）旗下的獵鷹9號(hào)火箭，使用的是液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。
近年來，商業(yè)航天企業(yè)多把目光轉(zhuǎn)向至液氧甲烷燃料上來。因?yàn)橄鄬?duì)于其他燃料，液氧甲烷擁有比沖更高、推力更大、無毒無污染等優(yōu)勢(shì)。例如，SpaceX開發(fā)的星艦火箭，美國相對(duì)論空間公司的人族1號(hào) (Terran 1)火箭，均采用液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)。
但在藍(lán)箭航天朱雀二號(hào)發(fā)射成功前，全球范圍內(nèi)尚未有進(jìn)入軌道、發(fā)射成功的的液氧甲烷火箭。
6月，藍(lán)箭航天CEO張昌武在接受媒體采訪時(shí)表示，過去幾年，藍(lán)箭航天開發(fā)了天鵲系列的發(fā)動(dòng)機(jī)，己累計(jì)完成了近10萬秒的地面試車，是國內(nèi)成熟度最高的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)之一，也是唯一具備飛行技術(shù)成熟度的液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。
此外，藍(lán)箭航天開發(fā)出了基于液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)的朱雀二號(hào)運(yùn)載火箭，這是全球第一款液氧甲烷推進(jìn)劑具備入軌能力的運(yùn)載火箭。圍繞液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)和全箭的產(chǎn)品形態(tài)，藍(lán)箭航天已構(gòu)建起了自身的交付能力。
張昌武稱，藍(lán)箭航天有能力從2024年面向市場，批量化交付液氧甲烷火箭。
據(jù)他透露，朱雀二號(hào)研制的第一批次試驗(yàn)箭中共有三發(fā)火箭，第三發(fā)已經(jīng)在裝，藍(lán)箭的研制目標(biāo)是通過三發(fā)火箭來取得驗(yàn)證產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)和性能。
“如果近一年內(nèi)，藍(lán)箭能夠取得朱雀二號(hào)火箭的飛行成功，明年開始將面向市場做小批量的交付。明年3-4發(fā)，后年翻一倍，連續(xù)三年?duì)幦∶磕暝鲩L一倍。”張昌武表示，屆時(shí)，藍(lán)箭有望成為行業(yè)里第一家通過液體火箭走完從0到1的中國商業(yè)火箭企業(yè)。
對(duì)于選擇液氧甲烷的理由，張昌武解釋稱，液氧甲烷滿足公司對(duì)更低成本、更高發(fā)展頻次、更加工業(yè)化配套體系的需求，且更容易獲取，未來面向于重復(fù)使用火箭，對(duì)于火箭及發(fā)動(dòng)機(jī)的修復(fù)更加有利。此外，過去60多年里，國家圍繞液氧煤油、氫氧類的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)做了很多開發(fā)工作，相對(duì)成熟，藍(lán)箭航天希望用液氧甲烷來填補(bǔ)中國航天領(lǐng)域的空白。
張昌武表示，藍(lán)箭航天已經(jīng)啟動(dòng)了可重復(fù)使用火箭的項(xiàng)目，期望于在2025年取得大的進(jìn)展，朱雀二號(hào)遙二箭的成功會(huì)顯著地加速可重復(fù)使用火箭的開發(fā)進(jìn)程，對(duì)于行業(yè)也會(huì)有重大的提振作用。
“朱雀二號(hào)遙二箭取得成功，我們認(rèn)為中國商業(yè)火箭真的進(jìn)入到2.0時(shí)代了。”張昌武稱。