我国火箭也能回收再利用了？朱雀二号成功发射，燃料比美国先进！
- 百科
- 2023-12-28 09:43:04
我国商业航天又一里程碑事件！
12月9日，朱雀二号成功发射，这不仅是国内第一枚可回收利用火箭，更是全世界首枚甲烷燃料火箭。
同样是商业火箭，朱雀二号与马斯克的星舰相比有哪些优势？甲烷燃料稀奇在哪里？
火箭是如何上天的？这个问题说简单也简单，说难也难。我们都知道，想要一个物体燃烧起来，温度、燃料和助燃剂缺一不可。
在地球上还好说，我们常见的火炉、汽车甚至是飞机只要一点小火苗再加空气推波助澜就很容易烧起来。可是如果在一片虚无的太空呢？又该怎么办？
其实，化学对于燃烧的本质点的很明显，燃烧的本质就是氧化还原反应。所谓的燃料就是还原剂，助燃剂就是氧化剂。
只要条件合适，二者就可以发生非常剧烈的反应。那么既然参透了这一点，火箭在太空不也照样能烧起来吗？只要在装燃料的时候顺便带着助燃剂上天不就得了？事实还的确如此。
起初，火箭的燃料用的是液体酒精以及液氧，最典型的就是德国的V-2导弹。
这二者的组合最明显的缺点就是推力不够，一枚三层楼那么高的V-2从法国发射，也只能够到英国伦敦。于是在战争结束后，这一技术就停留在了导弹层面，外空间就没他的份了。
随后，人们选择了偏二甲肼和红烟硝酸作为燃料。我们熟悉的洲际导弹和早期运载火箭大多采用这一技术。
采用了这二者组合的火箭在点火时会产生十分明显的红色烟雾，就是二者发生反应生成的红色二氧化氮气体。
然而，偏二甲肼与红烟硝酸都具有极强的腐蚀性和毒性，且成本居高不下。因此作为返回式火箭的燃料显然是不合算的。
从增强性能的角度考虑，最棒的组合当属液态氢和液态氧的组合。氢气燃烧热值非常之高，且对火箭完全无毒无害。
然而液氢同样面临着成本问题，且密度很低，意味着需要占用更多空间，要么挤占有效载荷要么加强箭体，仍然不够合算。
接下来有请真正的王炸组合——液态甲烷+液氧：液态甲烷拥有比氢气略低的热值，也不是那么需要额外空间。
而且十分安全，不会对工人和火箭本体造成什么伤害。而朱雀二号恰恰使用的就是这一技术，同时也是全球首个成功发射的液态甲烷-液氧火箭，标志着我国在该领域的技术达到了世界领先水平。
同马斯克的“星舰”系列相比，朱雀二号不显得那么“网红”，那么它到底值得关注在哪呢？
作为中国航天领域里程碑式的产物，朱雀二号创造了我国民用航天领域的多个第一：它是中国国内首台作为工程型号的液氧甲烷可重复使用发动机，实现80吨发动机实际运用。
其次，天鹊发动机的液氧甲烷高效稳定燃烧技术，推力室燃烧效率达到0.985，燃烧室脉动压力低于0.1MPa，达到国际一流水平，是该发动机上的又一次突破。
在材料加工方面，火箭发动机的研究过程之中，实现了大型喷管激光焊接技术，该项技术为中国国内首创，达到国际领先水平。
老实说，朱雀二号并不是SpaceX或者“猎鹰”9号那样大部分可回收的火箭，实际上，整个朱雀二号只有发动机是可重复使用的，而前方占据更多起飞重量，成本也更高的大部分都是无法重复使用的。
单就这一点而言，同已经使用了若干年的猎鹰9号火箭仍然存在一定差距。且朱雀二号只能将300千克的载荷送上500公里的近地轨道，目前而言只能满足近地轨道和空间运输飞船的发射需求，同马斯克的“火星移民”计划相比还有很多路要走。
好消息是，发射朱雀二号的蓝箭公司制定了十分详细的发射战略，将会在未来几年逐步提升火箭的可回收利用比例。
相信不久的将来，我国雨后春笋一般的民用空间飞行器定会如雨后春笋般茁壮成长，未来的太空竞赛中帮助我国获得更多的利益。
那么，为何各国对于可回收式火箭如此垂青，朱雀又该作何改进呢？
随着人类的快速发展和地球资源的日益枯竭，广袤无垠的宇宙就理所当然成了人类的下一个开疆拓土的沃土。
在接下来的十年甚至数十年中，人类并不能像科幻电影中那样拧成一股绳去面对未知的宇宙。因此各国之间仍然会为了自己的利益尽可能多彰显自己在外部空间的存在感。
为了发射更多卫星和空间站，火箭就成了当下唯一的选择。然而火箭发射居高不下的成本让太多国家望而却步，因此一箭多星的发射方式在很长一段时间内受到人们青睐。
然而即便如此，火箭的使用成本仍然很高。故可回收式火箭成了顺理成章的研发重点。尽管近年来，我国的民用火箭公司获得了较大发展，蓝箭公司则是其中的佼佼者。
成立若干年之后就实现了商业盈利，比马斯克少走了很多弯路。那么下一步，如果蓝箭公司能获得政府和投资方更多的扶持，依仗我国的航天科技技术储备和雄厚的工业实力，在未来异军突起也未可知。
具体到“朱雀二号”上，仍需要在发射成本和有效运载高度上下功夫。尽管有外部人员推测朱雀二号的发射成本已经比“猎鹰9”号低，但是由于蓝箭公司并没有掌握成熟的火箭回收技术，其成本仍然远高于“星舰”计划。
作为商业公司，更低的发射成本意味着更多的订单，而更多的订单能快速推进技术革新。如何渡过“中国星舰”投入使用之前的艰苦日子，恐怕对于所有蓝箭人而言都是不小的考验。
若是“朱雀二号”的发射成本能够成功下降，配合我国已经十分成熟的一箭多星技术，相信在未来的6G布局中一定能够帮助我国抢占先机，极大提升我国的综合实力。而在此之前，我们仍然有很长的路要走。
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