朱雀二號運載火箭

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龙腾风起留言 | 貢獻於2023年7月12日 (三) 14:55所做的修訂

朱雀二號運載火箭
用途一次性中型運載火箭
製造商藍箭航天
製造國家 中國
外型及質量參數
高度49.5公尺(162英尺)
直徑3.35公尺(11.0英尺)
質量219公噸(483,000英磅)
節數2
酬載量
LEO (200km)有效載荷
質量4,000公斤(8,800磅)[1]
SSO (500km)有效載荷
質量2,000公斤(4,400磅)[1]
發射歷史
現況服役中
發射場酒泉衛星發射中心96號工位(「藍箭航天火箭發射場」)
第一級
直徑3.35米(11.0英尺)
引擎4×TQ-12
單引擎推力4×658.5千牛(海平面)
4x746.5千牛(真空)[1]
比衝量2800米/秒(海平面)
3174米/秒(真空)[1]
燃料液氧/甲烷
第二級
直徑3.35米(11.0英尺)
引擎1×TQ-12+1xTQ-11
單引擎推力776.5千牛+80千牛[1]
比衝量3302米/秒[1]
燃料液氧/甲烷

朱雀二號運載火箭是中國民營航天企業藍箭航天研製的一種中型液體運載火箭。該火箭採用兩級構型設計,採用液氧甲烷作為推進劑,是全世界第一批投入研發、生產和試飛的液氧甲烷推進運載火箭之一。2023年7月12日9時,朱雀二號遙二火箭在酒泉衛星發射中心發射升空,順利進入預定軌道,這標誌朱雀二號成為全世界第一種成功入軌的液氧甲烷推進運載火箭[2][3]

歷史

朱雀二號運載火箭於2017年9月立項,同年10至12月間完成火箭及其發動機的論證,確定使用液氧甲烷作為推進劑,並轉入方案設計階段[1][4]。2018年6月,朱雀二號完成全系統詳細設計工作[5]。2019年5月和11月,朱雀二號使用的天鵲-12(TQ-12)和天鵲-11(TQ-11)兩型液氧甲烷發動機完成全系統熱試車。2022年1月,朱雀二號完成首箭總裝工作[4]。2022年11月23日,朱雀二號遙二火箭開始總裝,標誌其開始進入量產階段[6]

2022年12月14日16時30分,朱雀二號遙一火箭在酒泉衛星發射中心發射升空,由於二級游機工作異常,發射任務失利[7]

特點

液氧甲烷推進劑的應用

液氧甲烷推進劑,指使用液態甲烷作為火箭的燃料、液氧作為氧化劑。甲烷是天然氣的主要組分,開採、運輸、處理較為廉價:按2019年估算,液態甲烷的生產成本僅為每千克5元,為煤油的一半、液氫的1/100[8]。液態甲烷是一種低溫燃料,但又不是極低溫燃料,其沸點為-161.5℃,與液氧的-182.97℃接近,遠不如液氫(-252.87℃)或煤油(室溫下為液態)般相差懸殊,因此液氧甲烷火箭便於使用低溫推進劑共底儲箱,從而有效降低儲箱重量,縮短長度,促使火箭箭體減重,增強運載能力,還可以彌補在組合密度上的劣勢[9]。液態甲烷具有揮發性,可以對燃料儲箱自增壓,無需消耗其他稀有氣體進行增壓;此外,甲烷是一種清潔的燃料,且燃燒時不易結焦積碳,方便維護和重複使用[10]

規格與可擴展性

朱雀二號運載火箭採用3.35米直徑的箭體與整流罩,與長征系列運載火箭一致,在研發時在中國民營航天企業運載火箭中為最大[11]

根據藍箭航空於2019年的報告,朱雀二號運載火箭至少有2個計劃中的衍生型號[1]

  • 增加一個1台TQ-11作為發動機的第三級,LEO軌道運載能力為6,000千克,500km SSO軌道運載能力為4,000千克;
  • 捆綁兩個修改後的一子級作為助推器,LEO軌道運載能力預計可達17,000千克。

此外,有報導稱朱雀二號尚可以捆綁四個一子級作為助推器[12]

發射記錄

飛行次序 火箭序號 起飛時間(UTC+8 發射工位 有效載荷 衛星軌道 發射結果 備註
1 遙一 2022年12月14日
16時30分
酒泉衛星發射中心96號工位 不明 太陽同步軌道 失敗 二級游機異常關機,未能入軌[13]。故障定位於游機氧輸送管與氧泵低壓殼體連接部位剛度不匹配,低壓殼體存在強度裕度不足,在主機關機水擊作用下氧泵低壓殼體破裂,引發游機異常關機故障[14]
2 遙二 2023年7月12日
09時00分
酒泉衛星發射中心96號工位 無有效載荷 太陽同步軌道|style="background: #bbffbb; color: black; vertical-align: middle; text-align: center; " class="table-success" | 成功 世界首次液氧甲烷火箭實現入軌。
成功率:50%

參考資料

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 張小平; 嚴偉. 蓝箭航天液氧甲烷发动机研制进展. 上海航天. 2019, 36 (06): 83-87 [2023-06-16]. doi:10.19328/j.cnki.1006-1630.2019.06.012. 
  2. 劉珊. 中国航天再添佳绩!朱雀二号遥二运载火箭发射成功. 央視網. 2023-07-12 [2023-07-12]. 
  3. 胡喆、宋晨. 新华社权威快报丨我国新型液氧甲烷火箭朱雀二号发射成功. 新華網. 2023-07-12 [2023-07-12]. 
  4. 4.0 4.1 在“非典型”火箭公司里的“典型”工程师. 藍箭航天. 2022-05-03 [2023-06-18]. 
  5. 蓝箭航天宣布中型液体运载火箭研发完毕2020年首飞. 網易科技. 2018-07-05 [2023-06-18]. 
  6. 国内民营蓝箭航天又进一步!朱雀二号火箭首批次进入量产. 太平洋科技. 2022-11-23 [2023-06-18]. 
  7. 朱雀二号民营商业运载火箭首次发射任务失利. 我們的太空. 2022-12-15 [2023-06-18] –透過澎湃新聞澎湃號. 
  8. 邊雪. 天问|全球首枚液氧甲烷火箭入轨!我们为什么要发射朱雀二号?. 封面新聞. 2023-07-12 [2023-07-12] –透過搜狐網搜狐號. 
  9. 破晓时刻!液氧甲烷火箭全球成功首飞. 中國航天報. 2023-07-12 [2023-07-12] –透過微信公眾平台. 
  10. Integrated refrigeration and storage of LNG for compositional stability (PDF). doi:10.1088/1757-899X/755/1/012003. 
  11. 蓝箭航天朱雀二号运载火箭整流罩分离试验成功. 新浪科技. 2021-01-28 [2023-07-12]. 
  12. 趙清建. 运力可超猎鹰九号 国产民营火箭朱雀二号如何做到?. 科普中國. 2018-07-17 [2023-06-18]. 
  13. LANDSPACE藍箭航天. 关于朱雀二号遥一运载火箭飞行试验任务的情况说明. 微信公眾號. 2022-12-15 [2022-12-15]. 
  14. LANDSPACE藍箭航天. 朱雀二号遥一运载火箭飞行故障通过归零评审. 微信公眾號. 2023-03-18 [2023-06-23].