北京時間2023年7月12日9時00分，由中國民營航天企業(yè)藍箭航天自主研制的朱雀二號遙二運載火箭在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。新京報記者從藍箭航天獲悉，朱雀二號遙二火箭是全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭，也是國內(nèi)民商航天首款基于自主研制的液體發(fā)動機實現(xiàn)成功入軌的運載火箭。
7月12日，朱雀二號遙二運載火箭在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。藍箭航天供圖
我國民商航天首款正式進入量產(chǎn)和商用的液體火箭
本次任務(wù)是朱雀二號火箭第二次發(fā)射。2022年12月14日，朱雀二號火箭進行了首次發(fā)射，但在火箭第二級飛行過程中，發(fā)動機管道破裂，導(dǎo)致游機出現(xiàn)異常，載荷未能入軌。
而此次火箭的成功入軌，標志著我國首款大推力液氧甲烷發(fā)動機通過飛行驗證，我國全面掌握了液氧甲烷運載火箭的關(guān)鍵技術(shù)。
朱雀二號液氧甲烷運載火箭為兩級構(gòu)型，箭體直徑3.35米，全箭高度49.5米，起飛重量219噸，起飛推力268噸。整流罩最大直徑3.35米，全長8.237米�；鸺患壊捎�4臺天鵲80噸級液氧甲烷發(fā)動機并聯(lián)，二級采用1臺天鵲80噸級液氧甲烷發(fā)動機和1臺天鵲10噸級游動液氧甲烷發(fā)動機組合而成，運載能力為500km太陽同步軌道1.5噸，后續(xù)改進型可實現(xiàn)500km太陽同步軌道運載能力4噸。
朱雀二號液氧甲烷運載火箭吊裝工作正在進行。藍箭航天供圖
據(jù)藍箭航天有關(guān)負責人介紹，此次發(fā)射任務(wù)的圓滿成功，驗證了運載火箭系統(tǒng)方案設(shè)計的正確性、“三平”測發(fā)模式和流程的正確性，以及發(fā)射場設(shè)計的正確性和合理性，為火箭改進設(shè)計積累了飛行數(shù)據(jù)和子樣，也為后續(xù)火箭實現(xiàn)批量化商業(yè)交付筑牢了基礎(chǔ)，標志著朱雀二號成為我國民商航天首款正式進入量產(chǎn)和商用的液體火箭。
目前，朱雀二號遙三火箭已在藍箭航天嘉興火箭制造基地開展總裝工作，將開啟批量化交付的商業(yè)時代。
朱雀二號取得多項技術(shù)創(chuàng)新成果
據(jù)介紹，作為全球首款成功發(fā)射入軌的液氧甲烷運載火箭，朱雀二號從立項、研制到發(fā)射的歷程中，取得了多項技術(shù)創(chuàng)新成果。
朱雀二號是全球首款液氧甲烷推進劑中型液體運載火箭，填補了國內(nèi)液氧甲烷火箭型譜的空白。朱雀二號采用國內(nèi)首創(chuàng)的液氧甲烷發(fā)動機推力轉(zhuǎn)級控制技術(shù)，利用發(fā)動機推力調(diào)節(jié)能力和火箭自重對火箭進行牽制，對發(fā)動機系統(tǒng)的起動工作狀態(tài)進行評估，評估合格后控制發(fā)動機推力轉(zhuǎn)級至100%工況，火箭起飛離臺，提升火箭發(fā)動機的點火安全性。
相比傳統(tǒng)的再生冷卻內(nèi)外壁焊接工藝技術(shù)，朱雀二號的研制是國內(nèi)首次在液體火箭發(fā)動機大型噴管上應(yīng)用激光焊接技術(shù)，大幅度縮短了噴管生產(chǎn)周期、降低了生產(chǎn)成本，同時提高噴管焊接的自動化程度、工藝穩(wěn)定性及產(chǎn)品的質(zhì)量，達到了國際領(lǐng)先水平。
朱雀二號液氧甲烷運載火箭起豎作業(yè)全景。藍箭航天供圖
同時，這也是國內(nèi)首次在液體火箭上創(chuàng)新采用甲烷自生增壓技術(shù)，突破甲烷自生增壓超臨界節(jié)流相變設(shè)計技術(shù)難題，攻克甲烷自生增壓設(shè)計仿真難題，并通過了一級動力系統(tǒng)試車試驗驗證。
值得注意的是，朱雀二號也是國內(nèi)首個具備低溫加注遠距離無人值守測控發(fā)射能力的運載火箭，實現(xiàn)了真正意義上的高安全性。其創(chuàng)新性地采用低溫連接器零秒脫落及防護技術(shù)，極大提高了故障狀態(tài)和點火異常時低溫液體火箭的后處理安全性。
新京報記者了解到，朱雀二號還采用了軸向、側(cè)向雙通道實時變加載技術(shù)，這也是國內(nèi)首次將該技術(shù)運用到運載火箭上。通過模擬火箭發(fā)動機推力調(diào)節(jié)過程的負載變化，研制團隊建成可重復(fù)使用的火箭推力矢量控制半實物仿真試驗平臺，解決了火箭變推力工況姿態(tài)控制系統(tǒng)仿真驗證中“天地不一致”的問題。
朱雀二號還實現(xiàn)了在國內(nèi)液體火箭發(fā)動機首次應(yīng)用高精度高壓低溫調(diào)節(jié)器及低溫彈簧蓄能動密封技術(shù)。這一技術(shù)讓火箭實現(xiàn)流量無級連續(xù)調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)精度0.2%；減輕低溫閥門動密封結(jié)構(gòu)質(zhì)量約80%，閥門結(jié)構(gòu)尺寸減小約15%，生產(chǎn)周期縮短到1/10。此外，朱雀二號還在國內(nèi)首次采用大推力雙低溫液體火箭發(fā)動機泵后搖擺技術(shù)。這讓發(fā)動機搖擺力矩較國內(nèi)同等發(fā)動機減小50%以上，單臺伺服機構(gòu)重量減輕約30千克，填補了國內(nèi)大推力泵后搖擺發(fā)動機技術(shù)空白，達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。
編輯 陳靜
校對 李立軍
