天问｜全球第一枚液氧甲烷火箭入轨！我们为什么要发射朱雀二号？

发布时间：2023-07-12 13:30:50 所属栏目：动态来源：

导读：大风呼啸，人迹罕至。虽位于巴丹吉林沙漠深处，酒泉卫星发射中心正在书写着人类航天的史书。

7月12日9时，由蓝箭航天空间科技股份有限公司自主研制的朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭（代号“ZQ-2 Y2”）在

大风呼啸，人迹罕至。虽位于巴丹吉林沙漠深处，酒泉卫星发射中心正在书写着人类航天的史书。

7月12日9时，由蓝箭航天空间科技股份有限公司自主研制的朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭（代号“ZQ-2 Y2”）在我国酒泉卫星发射中心发射成功，火箭进入预定轨道飞行，试验任务取得圆满成功。

本次发射成功的朱雀二号，成为全球首款成功入轨飞行的液氧甲烷火箭，本文标志着我们中国新一代运载火箭在新型低成本高性能的液体复合材料推进剂应用核心技术方面取得重大突破。

据蓝箭航天工作人员介绍，朱雀二号运载火箭为液氧甲烷火箭，是蓝箭航天自主研制的一款新型双低温液体燃料运载火箭，也是中国商业固体火箭发动机领域迄今为止唯一通过商业自主研制的全箭固体燃料动力系统开展飞行验证的高超音速液体火箭。

朱雀二号为两级液体运载火箭，直径3.35m，全长49.5m，总重216吨，起飞总推力268吨，500km高度太阳同步轨道运力4吨，200km近地轨道运力6吨，可以将两辆标准SUV轿车同时送入太空。

火箭一级采用 4 台“天鹊”80 吨液氧甲烷发动机并联；火箭二级发动机采用单台“天鹊”80 吨液氧甲烷发动机和“天鹊”10 吨级游动液氧甲烷发动机，主机构型与一级发动机单机相同。火箭级间分离采用冷分离方式，整流罩分离采用旋抛分离方式。

该火箭是属于我国民营企业之中研究的最大火箭，也是首枚液体火箭与首枚液氧甲烷火箭，其特性包括：环保、无毒、无污染。值得注意的是，朱雀二号采用一体化集成电气系统，推进剂成本降低50%—90%，实现标准化、通用化，全箭零部件种类减少50%。所以，要是成功的话，不可思议的未来将使得我国载人登月的航天发展真正的走向科技兴国的一个新进步的阶梯。

为何全球都热衷于要发射

液氧甲烷液体火箭？

近年来，甲烷火箭的发射失败不在少数，但为什么还要发展液氧甲烷发动机？

答案就在甲烷的燃烧性质与商业化火箭的发射需求中。

首先，甲烷是一种清洁推进剂。甲烷是一种有机化合物，分子式是CH4，是含碳量最小、含氢量最大的烃。甲烷在自然界的分布很广，是天然气、沼气、坑气等的主要成分。作为燃料，特别是甲烷在氧气中溶解燃烧的产物大多数是二氧化碳和水，是一种清洁燃料，对于一般的运载火箭而言也是最好的一种清洁燃烧剂。

其次，甲烷的能量密度尚佳，在用作火箭燃烧剂时，气态甲烷首先需要进行液化，液态甲烷的沸点温度为-161.5摄氏度，密度约为0.42千克/立方分米（0.42吨/立方米），密度远高于液氢的0.0708千克/立方分米，低于RP-1煤油的0.81千克/立方分米，体积能量密度适中，装载相同质量推进剂贮箱大于煤油，远小于液氢。一般航空煤油的质量能量密度（比能量）为41.84~42.89兆焦/千克（MJ/kg），液氢的质量能量密度约为120兆焦/千克，液态甲烷的质量能量密度是50兆焦/千克，液态甲烷的比能量是煤油的116%、液氢的42%，比能量适中。在此基础上，液氧甲烷发动机的比冲也适中，理论比冲为355秒，高于液氧煤油发动机的344秒，低于液氧液氧发动机的445秒。

再次，甲烷还有极低的使用成本。在目前主流的推进剂当中，液氢的生产成本是最高的，单位生产成本达到500元/千克，其次是煤油，单位生产成本超过10元/千克，而液态甲烷的生产成本最低，仅有5元/千克。相较而言，低成本液态甲烷的单位质量生产成本不到液态煤油的百分之三的1/2，仅有百分之四十的液氢的百分之二十的1/100。

（编辑：汽车网）

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