暫未拿下全球第一,藍箭航天液氧甲烷運載火箭發射失利

民營商業航天企業藍箭航天空間科技股份有限公司(下稱藍箭航天)原計劃本週將創造一個新的歷史,但遺憾未能如願。

12月15日,藍箭航天在微博和官微同時發佈消息稱,14日16時30分,民營商業新型火箭朱雀二號執行首次飛行試驗任務,火箭一級、二級主機飛行正常,二級遊機工作異常,發射任務失利。具體原因正在進一步分析排查。

朱雀二號是藍箭航天自主研製的液氧甲烷運載火箭,於昨日在酒泉衛星發射中心液氧甲烷火箭發射工位點火升空,原計劃將把衛星送入預定軌道。但當天遲遲未等來發射成功的信息確認。

藍箭航天的此次液體火箭發射意義重大。這是國內民營商業航天領域的首次液體運載火箭發射。

目前全球範圍內,尚未有進入軌道、發射成功的的液氧甲烷火箭。若發射成功,朱雀二號也將成爲全球首款實現發射入軌的液氧甲烷火箭。

朱雀二號火箭全箭長度49.5米,箭體直徑3.35米,起飛質量219噸,起飛推力268噸,設計運載能力500公里太陽同步軌道2噸。

該火箭使用藍箭航天自主研製的“天鵲”系列液氧甲烷發動機,一級採用四臺80噸級發動機並聯,二級採用一臺80噸級主發動機和一臺10噸級遊動發動機組合。

10月19日,“天鵲”真空型液氧甲烷發動機( TQ-15A),在浙江湖州成功完成了首次全系統熱試車。TQ-15A爲目前國內推力最大的真空型液氧甲烷發動機,真空推力達836千牛,是朱雀二號火箭第二批次的二級主發動機。

根據發動機使用的燃料不同,火箭可分爲固體火箭和液體火箭。液體火箭是指採用液體推進劑的發動機作爲動力系統的火箭。

固體火箭具備大推力、可靠性高、發射操作簡單等特點,但比衝小、推力不易控制,不可回收重複利用。

相較於固體火箭,液體火箭具備比衝高、推力可調、可多次啓動等優點,在成本、燃料消耗和可重複使用方面都具備優勢,也是可回收運載火箭的較優選擇路徑。實現運載火箭的可回收,是國內外商業航天追求的目標。

在全球範圍內,馬斯克的太空探索技術公司(SpaceX)率先實現了火箭的垂直回收技術。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次火箭發射,其中馬斯克的SpaceX公司發射達到32次,全部由獵鷹9號創造。今年6月,SpaceX獵鷹9號火箭單枚重複發射13次,創下重複發射新紀錄。

獵鷹9號使用的是液氧煤油發動機。從技術角度看,液體火箭中主要包括液氧煤油、液氧液氫和液氧甲烷發動機。

中國民營商業航天起步相對較晚,主要火箭製造企業包括藍箭航天、星際榮耀、星河動力等。初創企業建立之初,多選擇小型固體火箭,證明自身穩定發射能力後,吸引更多資金支持,以投入至大運力液體可回收火箭的研發發射中。

近年來,商業航天企業多把目光轉向至液氧甲烷燃料上來。相對於其他燃料,液氧甲烷作爲推進劑,擁有比衝更高、推力更大、無毒無污染等優勢。

SpaceX擁有使用液氧甲烷燃料的星艦火箭。該公司計劃,未來用星艦實現載人繞月飛行、前往火星等太空探索。

去年年3月,SpaceX星艦原型(代號SN10)進行了高空飛行測試,這是星艦原型第三次挑戰10公里級高度,也是首次成功實現軟着陸,但SN10在落地後着火。

此外,美國相對論空間公司的人族1號 (Terran 1)火箭,也採用液氧甲烷發動機。該火箭原計劃最快今年10月首飛,但目前尚無動作。

藍箭航天成立於2015年,是中國首家從事運載火箭研發的民營企業。2018年10月,藍箭航天進行了國內首次民營運載火箭的入軌發射,其固體火箭“朱雀一號”最終發射失敗。

此後,藍箭航天專注液氧甲烷運載火箭“朱雀二號”的研發。

2019年,星際榮耀實現了國內民營火箭首次發射入軌。近四年來,在國內民營商業航天企業中,零壹航天、星際榮耀也先後經歷火箭發射失敗。

目前,另一民營商業航天公司星河動力已經實現四次實現固體火箭發射入軌,保持着100%的成功率,創造了中國民營火箭發展的新紀錄。