朱雀二號發射任務圓滿成功

胡喆

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星發射中心發射升空，按程序完成了飛行任務，發射任務獲得圓滿成功。

至此，經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歷了怎樣的過程？

此次成功發射的朱雀二號遙二運載火箭為兩級構型，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。火箭一級采用4臺天鵲80噸級液氧甲烷發動機并聯，二級采用1臺天鵲80噸級液氧甲烷發動機和1臺天鵲10噸級游動液氧甲烷發動機組合而成。

作為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭，朱雀二號的成功發射填補了國內液體火箭型譜的空白，有望降低商業火箭發射成本，為商業火箭發射市場帶來變革。

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、綠色環保、成本低、易制取等優點日益凸顯，甲烷也逐漸成為火箭發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業之初就選定的發展方向，通過這一設計思路，未來可實現更低的成本以及火箭的可重復使用，同時還能填補相關航天領域內的空白。

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射和飛行全過程方案的正確性、合理性，各系統接口的匹配性，為后續火箭正式商業飛行奠定了基礎。

“我們將繼續以朱雀系列運載火箭為核心產品，對產品進行持續優化迭代，進一步提升火箭性能，為市場提供低成本、高性能、大運力的火箭產品。”張昌武說。

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。

僅今年上半年，國外已有兩款液氧甲烷火箭挑戰首飛入軌，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星發射中心執行首飛試驗，因二級游機異常關機故障而遺憾失利。

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，要做全箭技術狀態管理的復查，尤其是所有涉及接口的復查。”張昌武說。

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。

能在短時間內完成上述工作并非易事。研制團隊臥薪嘗膽，不斷優化設計方案、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為例，來自中國航天科工三院33所的研制團隊歷經5年潛心研究，最終讓這一火箭智能化“方向盤”能精準執行系統給定的動作指令，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低成本與高性能的要求。

“此次發射，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、試驗、生產、發射全鏈條的完成能力。我們將繼續保持戰略定力，朝著火箭批量化、商業化研制目標前進，用創新打造自身獨特價值。”張昌武說。

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

中國航天科技集團有限公司學術技術帶頭人、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動機是液體主動力發展的重要方向。

自20世紀80年代至今，我國液氧甲烷發動機研制歷經基礎研究、原理樣機驗證階段，進入商業航天發展與高性能發動機研制階段。近期多款液氧甲烷發動機試車成功及80噸級液氧甲烷發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液氧甲烷發動機設計、生產、試驗體系，培養了相關人才隊伍，研制的各型液氧甲烷發動機可逐步滿足國內商業發射需求。

憑借在重型大推力閉式循環發動機研制過程中突破的各項關鍵技術，以及其他各類液體火箭發動機研制過程中積累建立的技術基礎、生產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動機的基礎條件，目前正在開展200噸級全流量補燃循環液氧甲烷發動機研制工作，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也正在開展液氧甲烷火箭及發動機的研發，陸續取得了比較可觀的成果。