朱雀二号：全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭

黄志明

点火，起飞！2023年7月12日9时整，我国自主研制的朱雀二号遥二运载火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起，成功入轨并完成了飞行任务。

此次发射的朱雀二号备受关注，第一时间便登上了各大媒体平台的头条。有同学可能要问了：火箭发射并不是什么新鲜事儿，为什么朱雀二号会备受瞩目呢？

液氧甲烷优势多

作为运载工具，火箭是太空活动的前提和基础。可以说，火箭的能力有多大，太空探索的舞台就有多大。发动机犹如火箭的“心脏”，采用什么推进剂，是决定火箭能力的关键因素。

目前，常见的火箭推进剂可以分为固体推进剂、液体推进剂等。其中，液体推进剂又包括液氧煤油、液氧液氢、液氧甲烷等，各有利弊。例如，液氧煤油的优点是成本较低、比冲较高，但容易积碳、结焦。液氧液氢的优点是比冲非常高、原料便宜，能满足大推力火箭的发射需求，可问题是液氢的密度非常小，同样一个大罐子装不了多少液氢，而罐子越大，自重就越大。更重要的是，液氧和液氢的沸点、凝固点都不同，想要让两者都保持在液态，就要把两者温度控制好，使用特殊的储存罐。

而液氧甲烷由液态氧气和甲烷混合而成，具有燃烧效率高、绿色环保、成本低、易制取等显著特点，燃烧完之后，积碳的问题也比较容易解决，能够减少发动机重复使用时清洗的工作量，降低可重复使用火箭的维护成本，因此被认为是火箭发动机推进剂的理想材料之一。

液氧和甲烷还是民用化和工业化程度很高的推进剂，非常容易获取，价格也较低廉。而且火星上也有甲烷，这意味着使用液氧甲烷火箭可以在火星上补充燃料。如此一来，在探索可重复使用火箭的道路上，如果采用液氧甲烷做推进剂的火箭发射升空、抵达火星等太空目的地后，更容易实现推进剂的就地制取，直接助力满足火箭返程的动力需求，降低火箭去程携带大量推进剂的负担。

从首飞失利到复飞成功

液氧甲烷发动机无疑是当下的热门话题。放眼世界，可重复使用的液氧甲烷火箭已经进入快速研制发展期。国内外多款液氧甲烷火箭正在研制中，但此前并没有一款液氧甲烷火箭發射成功。

仅2023年上半年，国外已有两款液氧甲烷火箭——美国相对论空间公司的人族一号火箭和美国太空探索技术公司（SpaceX）的新型运载火箭星舰挑战首飞入轨，但均以失败告终。

朱雀二号的研制也并非一帆风顺。2022年年底，朱雀二号遥一运载火箭首飞试验因二级游动火箭发动机异常关机故障，遗憾失利。此次是朱雀二号运载火箭第二次飞行。从首飞失利到复飞成功，并非易事。发动机点火试验、地面振动试验、液压试验和最后的总装检测等，工作量十分大。本次飞行试验主要考核火箭发射和飞行全过程方案的正确性、合理性，以及各系统接口的匹配性，为后续火箭正式商业飞行奠定基础。

技术上从“0”到“1”

朱雀二号是全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭，也是国内民营航天企业首款基于自主研制的液体发动机实现成功入轨的运载火箭。它的发射成功，标志着液氧甲烷火箭技术上的从“0”到“1”，填补了国内液氧甲烷火箭的技术空白。

蓝箭航天还在不断探索商业上的从“0”到“1”，计划于2024年面向市场进行小批量交付，年产3～4发液氧甲烷火箭，2025年再翻一倍；将要进行的朱雀二号遥三运载火箭试验，将搭载有效载荷；可重复使用火箭项目也已启动，将在2025年试飞。

星空浩瀚无比，探索永不止步。