新華社北京7月12日電 7月12日上午,,朱雀二號遙二運(yùn)載火箭在我國酒泉衛(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,。
至此,,經(jīng)歷首飛失利后的臥薪嘗膽,,朱雀二號成為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭,,標(biāo)志著我國運(yùn)載火箭在新型低成本液體推進(jìn)劑應(yīng)用方面取得突破,。
朱雀二號有何新特點?從首飛失利到復(fù)飛成功經(jīng)歷了怎樣的過程,?
帶來變革:商業(yè)火箭發(fā)射成本有望降低
此次成功發(fā)射的朱雀二號遙二運(yùn)載火箭為兩級構(gòu)型,,以液氧甲烷為推進(jìn)劑,箭體直徑3.35米,,全箭高度49.5米,,起飛重量約219噸,起飛推力約268噸,?;鸺患壊捎?臺天鵲80噸級液氧甲烷發(fā)動機(jī)并聯(lián),二級采用1臺天鵲80噸級液氧甲烷發(fā)動機(jī)和1臺天鵲10噸級游動液氧甲烷發(fā)動機(jī)組合而成,。
作為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭,,朱雀二號的成功發(fā)射填補(bǔ)了國內(nèi)液體火箭型譜的空白,有望降低商業(yè)火箭發(fā)射成本,,為商業(yè)火箭發(fā)射市場帶來變革,。
什么是液氧甲烷?航天專家告訴記者,液氧甲烷是一種火箭燃料,,由液態(tài)氧氣和甲烷混合而成,。甲烷是天然氣的主要成分。隨著天然氣被送入千家萬戶的廚房灶臺和工廠機(jī)組,,其燃燒效率高,、綠色環(huán)保、成本低,、易制取等優(yōu)點日益凸顯,甲烷也逐漸成為火箭發(fā)動機(jī)研究者無法忽視的燃料選項,。
火箭研制方藍(lán)箭航天CEO張昌武表示,,液氧甲烷火箭是藍(lán)箭在創(chuàng)業(yè)之初就選定的發(fā)展方向,通過這一設(shè)計思路,,未來可實現(xiàn)更低的成本以及火箭的可重復(fù)使用,,同時還能填補(bǔ)相關(guān)航天領(lǐng)域內(nèi)的空白。
此次朱雀二號的飛行試驗主要考核了這一新型液氧甲烷火箭測試發(fā)射和飛行全過程方案的正確性,、合理性,,各系統(tǒng)接口的匹配性,為后續(xù)火箭正式商業(yè)飛行奠定了基礎(chǔ),。
“我們將繼續(xù)以朱雀系列運(yùn)載火箭為核心產(chǎn)品,,對產(chǎn)品進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化迭代,進(jìn)一步提升火箭性能,,為市場提供低成本,、高性能、大運(yùn)力的火箭產(chǎn)品,?!睆埐湔f。
正視失?。褐烊付栐僬魃n穹獲成功
浩瀚宇宙令人向往,,但探索宇宙之路并非一片坦途,,當(dāng)中充滿風(fēng)險和挑戰(zhàn),。
僅今年上半年,國外已有兩款液氧甲烷火箭挑戰(zhàn)首飛入軌,,即美國相對論空間公司的人族一號火箭和美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)的“星艦”,,可惜均以失敗告終。
2022年12月14日,,朱雀二號遙一運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行首飛試驗,,因二級游機(jī)異常關(guān)機(jī)故障而遺憾失利。
為此,藍(lán)箭航天成立專項工作組查明故障原因和故障機(jī)理,,并針對故障采取多項改進(jìn)措施,,通過仿真、地面試驗和發(fā)動機(jī)試車驗證了改進(jìn)措施的有效性,,在2023年3月18日通過故障歸零專家評審,。
“一方面要解決出現(xiàn)故障的部分,重新設(shè)計,、制造,、試驗、考核,;另一方面,,要做全箭技術(shù)狀態(tài)管理的復(fù)查,尤其是所有涉及接口的復(fù)查,?!睆埐湔f。
朱雀二號自首飛任務(wù)失利至復(fù)飛成功,,歷時半年多,。這期間,藍(lán)箭航天不僅在三個月內(nèi)完成了遙一火箭飛行故障歸零,,而且快速組織了遙二火箭的總裝工作,。
能在短時間內(nèi)完成上述工作并非易事。研制團(tuán)隊臥薪嘗膽,,不斷優(yōu)化設(shè)計方案,、舉一反三,只為“把問題留在地面,,把成功帶上太空”,。
以此次任務(wù)中擔(dān)當(dāng)火箭智能化“方向盤”使命的大功率電動推力矢量伺服系統(tǒng)為例,來自中國航天科工三院33所的研制團(tuán)隊歷經(jīng)5年潛心研究,,最終讓這一火箭智能化“方向盤”能精準(zhǔn)執(zhí)行系統(tǒng)給定的動作指令,,目前誤差僅為千分之五,充分滿足了這款液氧甲烷運(yùn)載火箭對伺服系統(tǒng)低成本與高性能的要求,。
“此次發(fā)射,,我們收獲的不僅僅是一枚火箭,更作為民營航天力量收獲了研發(fā),、試驗,、生產(chǎn)、發(fā)射全鏈條的完成能力,。我們將繼續(xù)保持戰(zhàn)略定力,,朝著火箭批量化、商業(yè)化研制目標(biāo)前進(jìn),用創(chuàng)新打造自身獨(dú)特價值,?!睆埐湔f。
面向未來:瞄準(zhǔn)大規(guī)模進(jìn)出空間,、航班化運(yùn)輸需要
放眼世界,,可重復(fù)使用液氧甲烷火箭已進(jìn)入快速研制發(fā)展期。國外多款液氧甲烷火箭正在研制中,,或在加緊推進(jìn)發(fā)動機(jī)試車,,或已開始整箭組裝測試。
中國航天科技集團(tuán)有限公司學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人,、航天科技集團(tuán)六院西安航天動力研究所副所長高玉閃表示,,面對未來大規(guī)模進(jìn)出空間、航班化運(yùn)輸需求,,大推力、高性能,、可重復(fù)使用的液氧甲烷發(fā)動機(jī)是液體主動力發(fā)展的重要方向,。
自20世紀(jì)80年代至今,我國液氧甲烷發(fā)動機(jī)研制歷經(jīng)基礎(chǔ)研究,、原理樣機(jī)驗證階段,,進(jìn)入商業(yè)航天發(fā)展與高性能發(fā)動機(jī)研制階段。近期多款液氧甲烷發(fā)動機(jī)試車成功及80噸級液氧甲烷發(fā)動機(jī)助推朱雀二號運(yùn)載火箭復(fù)飛成功,,表明我國初步建立了開式循環(huán)液氧甲烷發(fā)動機(jī)設(shè)計,、生產(chǎn)、試驗體系,,培養(yǎng)了相關(guān)人才隊伍,,研制的各型液氧甲烷發(fā)動機(jī)可逐步滿足國內(nèi)商業(yè)發(fā)射需求。
憑借在重型大推力閉式循環(huán)發(fā)動機(jī)研制過程中突破的各項關(guān)鍵技術(shù),,以及其他各類液體火箭發(fā)動機(jī)研制過程中積累建立的技術(shù)基礎(chǔ),、生產(chǎn)試驗條件和人才隊伍,我國已具備研制大推力高性能液氧甲烷發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)條件,,目前正在開展200噸級全流量補(bǔ)燃循環(huán)液氧甲烷發(fā)動機(jī)研制工作,,可為未來重型、大中型運(yùn)載火箭提供強(qiáng)勁動力,。
公開資料顯示,,除藍(lán)箭航天外,我國九州云箭,、星際榮耀,、宇航推進(jìn)等多家民營航天企業(yè)也正在開展液氧甲烷火箭及發(fā)動機(jī)的研發(fā),陸續(xù)取得了比較可觀的成果。