2018年2月份,世界現役最強運載火箭“重型獵鷹”成功在美國的卡納維拉爾角發射升空,讓人覺得不可思議的是,如此強大的運載火箭居然還是出自一家民營航天企業:SpaceX。這讓人們不禁感嘆,我們中國什麼時候才有這樣的企業。
其實在同年2018年10月份時,藍箭航天公司的“朱雀·南太湖號”在酒泉衛星發射中心發射升空,那次發射的載荷是央視《加油向未來的》節目的“未來號”衛星。在描述這件歷史時,我很想加上成功發射二字。但是我不能加,因為那次發射失敗了。“朱雀·南太湖號”運載火箭的第一級和第二級均工作正常且分離成功,連關鍵的整流罩都分離成功了,但是就敗在了第三級火箭上。由第三級在飛行過程中出現異常,導致衛星未能達到預定速度在引力作用下墜毀。
火箭全箭總長19米,箭體直徑僅長1.35 米,起飛重量 27噸,起飛推力也只有45噸,一枚小型的固體運載火箭。在效能上不怎麼樣,並且還失敗了,但是我們要知道那是中國的第一枚由民營航天製造的運載火箭。從某種意義上講,這是中國民營航天一個偉大的開端。
當然,這並不是第一枚中國民營企業發射的火箭,第一枚火箭是另一家公司零壹空間發射的。2018年5月份,零壹空間成功發射了中國首枚民營自研商業火箭OS-X型“重慶兩江之星”號,不同的地方在於這款火箭體積較小,因此只是亞軌道火箭,無法發射衛星。類似的亞軌道級火箭還有美國民營航天企業藍色起源的謝新潑德火箭。
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而2019年7月份時,中國另一家民營航天企業星際榮耀公司發射升空了“雙曲線一號”運載火箭。這一次我可以用上成功二字,因為它真的成功了!成功把載荷送上預定軌道。這是中國民營航天的第一次成功發射任務。不過說實在的我是較反感這次任務的:這枚火箭還有另一個名字“長安歐尚號”,沒錯,一個汽車品牌的名字。為此那廣告打得鋪天滿地飛,與藍箭航天的“朱雀一號”火箭形成鮮明對比,要知道“雙曲線一號”其實也只比“朱雀一號”大一點罷了。甚至我發現出了一個宣傳誤區,有人說這次發射上去的還有一輛汽車。但如圖,在比較上也可以看出這枚火箭都沒有一輛汽車大,又怎麼能把汽車發射上去呢?
2020年11月份,中國另一家民營航天企業星河動力也成功發射了“穀神星一號”運載火箭,衛星也順利進入預定軌道。星河動力的廣告打的不多,甚至等發射完後人們才知道,這家公司發射了一枚火箭。不過這枚火箭的運載能力,卻是中國民營航天企業目前最強的火箭。
在這些民營航天企業中,還有一個另類:翎客航天。之所以說它另類是因為,翎客航天一上來就玩液體火箭。在2019年8月份時,翎客航天的RLV-T5型火箭發射升空,經過數十秒飛行高度上升至300米,之後開始快速下降並著陸在試驗場中心。沒錯,這枚火箭不是打到太空去,而是打到半空中又降落下來,為的是驗證回收火箭技術。
這聽上去似乎很厲害,也是離SpcaeX最近的一家中國民營航天企業了。然而我卻覺得,這應該是上敘公司中最沒有技術含量的了。
從這款火箭的引數上看,RLV-T5僅僅是高8.1米,直徑更是隻有0.65米,重量也只有1.5噸。雖然其是先進的液體火箭,但是其使用的發動機使用的燃料還是上世紀才會使用的乙醇,現在早已被淘汰。而且1.5噸重的火箭就已經使用了5臺發動機,與前面的相比這技術含量高嗎?
迴歸話題,在“朱雀一號”發射之前,藍箭航天就已經公佈了第二代的“朱雀二號”運載火箭。我認為,朱雀二號才像是真正有技術含量的火箭。
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根據藍箭航天給出的資訊顯示,朱雀二號為兩級液體運載火箭。之前包括藍箭航天自己,中國的民營航天企業發射的都是固體運載火箭。固體與液體火箭,一字之差,千里之別啊。不僅是根本上的改變,朱雀二號的直徑也增大到了3.35m,一個標準的直徑。火箭全長也提高至48.8m,質量也增加到了216噸,起飛總推力268噸,可以將兩輛大型SUV轎車同時送入太空。 當然那時候還只是2018年7月,因此給的也只是PPT,不過藍箭航天是真的在默默實現這個計劃。
液體火箭的心臟就是發動機,而“朱雀二號”是搭載了一款新奇的發動機:天鵲發動機。這款火箭新奇在使用了甲烷為燃料,俗稱天然氣。目前主流的燃料要麼煤油,要麼是液氫,不過甲烷是一個熱點。甲烷的好處體現在,比衝比煤油高一些,也沒有煤油的結碳問題。雖然比衝沒有液氫的高,但是技術難度和價格都較低。
在推力方面,這款發動機的擁有80噸的推力。大家可能對這個數值沒什麼概念,那我舉些例子吧。80噸這個數值比中國國家航天最強的液氫液氧發動機YF-77的推力高出30噸,就是長征5號芯級使用的發動機。只比中國推力最強的YF-100少40噸的推力,要知道YF-100已經是中國航天目前最強的發動機了。
這幾年風頭最盛的就是YF-77和YF-100這兩款發動機了,但我們最常用的發動機還是上世紀的YF-20發動機。之所以說最常用是因為,長征2號系列,長征3號系列,長征4號系列火箭都使用了這款發動機,然而這款發動機的推力也只是單臺80噸左右。
而且天鵲發動機還是繼美國SpaceX的猛禽發動機、藍色起源的BE-4發動機之後,世界第三臺完成全系統試車考核的大推力液氧甲烷火箭發動機。就是開頭所說的那家SpaceX。
而在作者寫稿的今天,也就是1月30日。藍箭航天更是宣佈“天鵲”發動機完成長程可靠性試車考核,試車時間長達400秒。值得一提的是,該臺發動機於23-30日連續進行了五次長程試車,累計時長超過2000秒,覆蓋了13倍飛行時長。也就是說這臺發動機已經使用多次了,這也是一個技術難點。因為許多液體火箭發動機都不可以多次點火,點一次就廢一臺了。這一點很有用,特別是在回收火箭上。
單憑發動機這點,就已經把中國其它的民營航天企業遠遠甩在了後頭。雖然與世界最強的民營企業SpaceX仍存在較大差距,但是我們也不能不努力。況且藍箭航天是比SpaceX晚成立了近13年,時間上都存在差距。
而在近日,藍箭航天公司還宣佈已經完成了朱雀二號運載火箭整流罩的分離試驗。試驗驗證了整流罩分離火工品的工作效能、工作時序以及整個分離動作的全過程。
重要的試驗工作也都做得差不多了,接下來最引人期待的就是火箭的發射了。根據藍箭航天給的資訊,朱雀二號是會在今年內進行首飛任務。並且,未來該型火箭會開發出可回收型的。
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1 #你意思美國的波音和ULA是國企,只有空X是民企了唄?
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2 #星際榮耀的“雙曲線”火箭已經失敗,接下來看藍箭航天的“朱雀二號”了#科學燃計劃#
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3 #想搞民營航天就得完全放開,別國家直接派人去開辦企業,然後國家出錢養著,這樣意義不大。 應該從政策上做調整,降低創辦航天企業的准入門檻,國家可以提供一些基本培訓,也可以允許企業出高價挖研究所的人,不要干預企業的決策,不要直接發錢,透過釋出商業發射訂單得形式來扶持,讓航天企業之間真刀真槍的競爭
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4 #80噸發動機研發成功了,下一步應該是單臺推力200噸級的火箭發動機了
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5 #未來可用於土衛六載人火箭
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6 #藍箭應該是我國民營航天裡面最有實力的了