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全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭 朱雀二號發(fā)射任務圓滿成功

   2023-07-14 622

新華社北京7月12日電  7月12日上午,,朱雀二號遙二運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,發(fā)射任務獲得圓滿成功,。

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,標志著我國運載火箭在新型低成本液體推進劑應用方面取得突破,。

朱雀二號有何新特點,?從首飛失利到復飛成功經(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載火箭為兩級構(gòu)型,,以液氧甲烷為推進劑,,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)動機并聯(lián),,二級采用1臺天鵲80噸級液氧甲烷發(fā)動機和1臺天鵲10噸級游動液氧甲烷發(fā)動機組合而成,。

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)動機研究者無法忽視的燃料選項,。

火箭研制方藍箭航天CEO張昌武表示,,液氧甲烷火箭是藍箭在創(chuàng)業(yè)之初就選定的發(fā)展方向,通過這一設計思路,,未來可實現(xiàn)更低的成本以及火箭的可重復使用,,同時還能填補相關(guān)航天領域內(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,。

“我們將繼續(xù)以朱雀系列運載火箭為核心產(chǎn)品,,對產(chǎn)品進行持續(xù)優(yōu)化迭代,進一步提升火箭性能,為市場提供低成本,、高性能,、大運力的火箭產(chǎn)品?!睆埐湔f,。

正視失敗:朱雀二號再征蒼穹獲成功

浩瀚宇宙令人向往,,但探索宇宙之路并非一片坦途,,當中充滿風險和挑戰(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,因二級游機異常關(guān)機故障而遺憾失利,。

為此,,藍箭航天成立專項工作組查明故障原因和故障機理,并針對故障采取多項改進措施,,通過仿真,、地面試驗和發(fā)動機試車驗證了改進措施的有效性,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)管理的復查,,尤其是所有涉及接口的復查?!睆埐湔f,。

朱雀二號自首飛任務失利至復飛成功,歷時半年多,。這期間,,藍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,。研制團隊臥薪嘗膽,,不斷優(yōu)化設計方案、舉一反三,,只為“把問題留在地面,,把成功帶上太空”。

以此次任務中擔當火箭智能化“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)化研制目標前進,,用創(chuàng)新打造自身獨特價值?!睆埐湔f。

面向未來:瞄準大規(guī)模進出空間,、航班化運輸需要

放眼世界,,可重復使用液氧甲烷火箭已進入快速研制發(fā)展期。國外多款液氧甲烷火箭正在研制中,,或在加緊推進發(fā)動機試車,,或已開始整箭組裝測試。

中國航天科技集團有限公司學術(shù)技術(shù)帶頭人,、航天科技集團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)模進出空間、航班化運輸需求,,大推力,、高性能、可重復使用的液氧甲烷發(fā)動機是液體主動力發(fā)展的重要方向,。

自20世紀80年代至今,,我國液氧甲烷發(fā)動機研制歷經(jīng)基礎研究、原理樣機驗證階段,,進入商業(yè)航天發(fā)展與高性能發(fā)動機研制階段,。近期多款液氧甲烷發(fā)動機試車成功及80噸級液氧甲烷發(fā)動機助推朱雀二號運載火箭復飛成功,,表明我國初步建立了開式循環(huán)液氧甲烷發(fā)動機設計、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)動機研制過程中積累建立的技術(shù)基礎、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)動機的基礎條件,,目前正在開展200噸級全流量補燃循環(huán)液氧甲烷發(fā)動機研制工作,可為未來重型,、大中型運載火箭提供強勁動力,。

公開資料顯示,除藍箭航天外,,我國九州云箭,、星際榮耀、宇航推進等多家民營航天企業(yè)也正在開展液氧甲烷火箭及發(fā)動機的研發(fā),,陸續(xù)取得了比較可觀的成果,。

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