液氧甲烷火箭成航天宠儿,中国差点创造历史,SpaceX猛禽不容小觑


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火箭有很多 , 但目前航天界的宠儿是“液氧甲烷火箭” , 很多国家和民营航天公司都在研发液氧甲烷发动机和液氧甲烷火箭 , 其中SpaceX的星舰火箭(使用猛禽发动机) , ULA的火神火箭(计划方案BE-4液氧甲烷发动机 , 备选AR-1液氧煤油火箭发动机)都计划2022年首飞 , 但至今为止也没有发射动静 。

只有中国民营航天公司蓝箭 , 自主研发的“朱雀二号”液氧甲烷火箭在2022年实现首飞 , 遗憾的是首飞失利 。 若是成功的话 , 将会创造历史:全球首款发射成功的液氧甲烷火箭!

根据官方的公告显示:火箭一级、二级主机飞行正常 , 二级游机工作异常 , 导致火箭虽然飞到了400公里的高度 , 但没有达到目标轨道高度 , 最终导致火箭发射任务失利 。
这次出现异常的二级游机不仅能提供动力 , 还能调整姿态 , 为星舰分离做最后的准备 。 可没想到的是 , 二级游机出现故障 , 也就是百米赛跑已经跑了99米 , 就差临门一脚却出问题 , 导致火箭没能将卫星送到目标轨道高度 。

无论是官方 , 还是航天爱好者 , 都对朱雀二号火箭给与了很高的评价 , 认为“虽败犹荣” , 因为朱雀二号是首次飞行 , 火箭的首飞本来就可能会出现各种事故 , 长征五号运载火箭总设计师李东表示:大型低温火箭 , 在全球的首飞成功率只有50% 。
其次 , 朱雀二号遥一火箭是人类第一款液氧甲烷火箭发射 , 而朱雀二号一级、二级主机飞行正常 , 也充分说明了中国的液氧甲烷发动机经受住了考验 , 而这就是最大的成功 。
目前朱雀二号遥二火箭已经开始总装 , 为朱雀二号第二次发射做准备 , 但是朱雀二号遥二火箭也有游机 , 所以游机飞行异常的原因还需要彻底解决 , 才能保证遥二火箭正常发射 。

液氧甲烷发动机液氧甲烷火箭的有很多优点 , 它的比冲仅次于液氧液氢火箭 , 但是甲烷比液氢更便宜 , 发射费用低;
液氧甲烷的温差比液氧液氢要小 , 隔温措施更简单;
液氢密度低 , 需要用更大的罐子储存;而甲烷密度较高 , 用到的罐子较小 , 自重较低 。
液氧甲烷火箭不会结焦 , 使用维护极为方便 , 满足可重复使用火箭的需求等 。
液氧甲烷火箭的关键点 , 就是液氧甲烷发动机 , 目前有很多个液氧甲烷发动机:
  • SpaceX的猛禽发动机
  • 【液氧甲烷火箭成航天宠儿,中国差点创造历史,SpaceX猛禽不容小觑】蓝色起源的BE-4发动机
  • 欧空局研发的普罗米修斯发动机
  • 俄罗斯的RD-0169液氧甲烷发动机
  • 中国航天科技六院研发的80吨级液氧甲烷发动机

(普罗米修斯发动机)
也就是说 , 在液氧甲烷发动机方面 , 航天大国们都在发力 , 但是多款液氧甲烷火箭都还没有发射 , 这下就能明白朱雀二号首飞的意义有多大了吧!
虽然都是液氧甲烷发动机 , 但是不同的液氧甲烷发动机采用的循环结构不同:
  • 朱雀二号使用的TQ-12发动机 , 采用的是燃气发生器循环 , 也就是“开式循环”;
  • SpaceX的猛禽发动机 , 采用的是全流量分级燃烧;
  • 蓝色起源的BE-4发动机 , 采用的是富氧燃烧;

虽然看图会非常直观的看出来不同的循环结构 , 但可能还有很多人比较懵 , 这都是啥?

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