記者|馬悅?cè)?/p>
民營商業(yè)航天企業(yè)藍(lán)箭航天空間科技股份有限公司(下稱藍(lán)箭航天)原計(jì)劃本周將創(chuàng)造一個(gè)新的歷史,但遺憾未能如愿。
12月15日,藍(lán)箭航天在微博和官微同時(shí)發(fā)布消息稱,14日16時(shí)30分,民營商業(yè)新型火箭朱雀二號(hào)執(zhí)行首次飛行試驗(yàn)任務(wù),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)失利。具體原因正在進(jìn)一步分析排查。
朱雀二號(hào)是藍(lán)箭航天自主研制的液氧甲烷運(yùn)載火箭,于昨日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心液氧甲烷火箭發(fā)射工位點(diǎn)火升空,原計(jì)劃將把衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。但當(dāng)天遲遲未等來發(fā)射成功的信息確認(rèn)。
藍(lán)箭航天的此次液體火箭發(fā)射意義重大。這是國內(nèi)民營商業(yè)航天領(lǐng)域的首次液體運(yùn)載火箭發(fā)射。
目前全球范圍內(nèi),尚未有進(jìn)入軌道、發(fā)射成功的的液氧甲烷火箭。若發(fā)射成功,朱雀二號(hào)也將成為全球首款實(shí)現(xiàn)發(fā)射入軌的液氧甲烷火箭。
朱雀二號(hào)火箭全箭長度49.5米,箭體直徑3.35米,起飛質(zhì)量219噸,起飛推力268噸,設(shè)計(jì)運(yùn)載能力500公里太陽同步軌道2噸。
該火箭使用藍(lán)箭航天自主研制的“天鵲”系列液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī),一級(jí)采用四臺(tái)80噸級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián),二級(jí)采用一臺(tái)80噸級(jí)主發(fā)動(dòng)機(jī)和一臺(tái)10噸級(jí)游動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)組合。
10月19日,“天鵲”真空型液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)( TQ-15A),在浙江湖州成功完成了首次全系統(tǒng)熱試車。TQ-15A為目前國內(nèi)推力最大的真空型液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī),真空推力達(dá)836千牛,是朱雀二號(hào)火箭第二批次的二級(jí)主發(fā)動(dòng)機(jī)。
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。
固體火箭具備大推力、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),在成本、燃料消耗和可重復(fù)使用方面都具備優(yōu)勢,也是可回收運(yùn)載火箭的較優(yōu)選擇路徑。實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭的可回收,是國內(nèi)外商業(yè)航天追求的目標(biāo)。
在全球范圍內(nèi),馬斯克的太空探索技術(shù)公司(SpaceX)率先實(shí)現(xiàn)了火箭的垂直回收技術(shù)。垂直回收是火箭可回收的方式之一,另外方式還包括傘降回收、水平起降回收等。
去年,美國完成第51次火箭發(fā)射,其中馬斯克的SpaceX公司發(fā)射達(dá)到32次,全部由獵鷹9號(hào)創(chuàng)造。今年6月,SpaceX獵鷹9號(hào)火箭單枚重復(fù)發(fā)射13次,創(chuàng)下重復(fù)發(fā)射新紀(jì)錄。
獵鷹9號(hào)使用的是液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。從技術(shù)角度看,液體火箭中主要包括液氧煤油、液氧液氫和液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)。
中國民營商業(yè)航天起步相對(duì)較晚,主要火箭制造企業(yè)包括藍(lán)箭航天、星際榮耀、星河動(dòng)力等。初創(chuàng)企業(yè)建立之初,多選擇小型固體火箭,證明自身穩(wěn)定發(fā)射能力后,吸引更多資金支持,以投入至大運(yùn)力液體可回收火箭的研發(fā)發(fā)射中。
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。相對(duì)于其他燃料,液氧甲烷作為推進(jìn)劑,擁有比沖更高、推力更大、無毒無污染等優(yōu)勢。
SpaceX擁有使用液氧甲烷燃料的星艦火箭。該公司計(jì)劃,未來用星艦實(shí)現(xiàn)載人繞月飛行、前往火星等太空探索。
去年3月,SpaceX星艦原型(代號(hào)SN10)進(jìn)行了高空飛行測試,這是星艦原型第三次挑戰(zhàn)10公里級(jí)高度,也是首次成功實(shí)現(xiàn)軟著陸,但SN10在落地后著火;今年7月,星艦B7助推器在發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓測試中發(fā)生爆炸。
此外,美國相對(duì)論空間公司的人族1號(hào) (Terran 1)火箭,也采用液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)。該火箭原計(jì)劃最快今年10月首飛,但目前尚無動(dòng)作。
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)。
2019年,星際榮耀實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)民營火箭首次發(fā)射入軌。近四年來,在國內(nèi)民營商業(yè)航天企業(yè)中,零壹航天、星際榮耀也先后經(jīng)歷火箭發(fā)射失敗。
目前,另一民營商業(yè)航天公司星河動(dòng)力已經(jīng)實(shí)現(xiàn)四次實(shí)現(xiàn)固體火箭發(fā)射入軌,保持著100%的成功率,創(chuàng)造了中國民營火箭發(fā)展的新紀(jì)錄。