发射火箭，为什么液氧甲烷更具优势

2023 年7 月12 日早上9 时，位于大漠深处的酒泉卫星发射基地液氧甲烷发射工位，一个纤巧的身影从发射架上腾空而起，在升腾的烟雾中如离弦之箭冲入云霄。在火箭发射指挥控制中心内，所有工作人员的目光都目不转睛地注视着它拖着尾焰，消失在蓝色天际中。不久，一句 “朱雀二号发射成功”的宣布声犹如一颗炸雷，打破了这略显压抑的宁静，热烈的鼓掌声响彻整个控制室。

在这个骄阳似火的夏日，这枚名叫“朱雀二号”遥二的中型运载火箭绝对是酒泉卫星发射中心最亮的明星。它是我国民营航天企业“蓝箭航天”的得意之作。从点火到成功将卫星送入预定轨道，“朱雀二号”用了760.88 秒的时间。而这760.88 秒的背后，则是从2023 年7 月6 日火箭完成转运与起竖工作至今100 多个小时的奋战，是2023 年5 月4 日火箭从嘉兴的火箭制造基地出征后至今67 个日夜的努力，更是从2022 年12 月14 日朱雀二号遥一号火箭发射失败后至今长达7 个月的日夜等待。

49.5 米的身高，219 吨的起飞质量，朱雀二号作为一款中型运载火箭，乍一看上去并无多少亮眼之处，但实际上，朱雀二号在国内外商业航天界绝对是一款划时代的产品。它是世界首款成功发射入轨的液氧甲烷运载火箭。

从原理上来讲，火箭实际就是利用自身携带的推进剂发生反应，产生高速喷射的热气流来推进的动力装置。对于以空间运输为主要任务的运载火箭而言，其发动机有四种主流推进剂方案可供选择：固体燃料、四氧化二氮/偏二甲肼、液氧煤油和液氧液氢。

首先是固体推进剂方案，这应该算是历史最悠久的火箭动力燃料了，古代用黑火药作为燃料的原始火箭就属于固体火箭的一种。这种推进剂的优点是易于长期贮存，能够应对突发情况，技术简单等。但短板也是非常明显，比如比冲小、推力不可调等。这里就涉及到一个关键概念：比冲，即单位推进剂的量所产生的冲量，单位是秒（s）。可以理解为一个单位质量的推进剂产生一个单位的推力能够持续的时间，这是衡量火箭发动机动力的重要参数，一般而言，比冲值越大，就表明火箭的动力性能越优越。

如今主流的运载火箭的主发动机基本都是采用液体推进剂方案，与固体推进剂不同，这类方案中推进剂分为液态燃料和液态氧化剂两类，他们在运载火箭发动机上一般是分别贮存在两个空间中，在进入燃烧室后激烈反应后产生推力。在所有液体推进剂方案中，液氧是最为悠久的氧化剂，1926 年人类历史上第一枚液体燃料火箭就使用了液氧（氧化剂）+汽油（燃料剂）的方案，同时也是最为高效廉价的氧化剂，很多主流运载火箭的主力发动机都采用液氧为氧化剂，不同是与之搭配的燃烧剂。这其中液氧+煤油、液氧+液氢是应用最广泛的搭配方案。