预计在北京时间2023年7月12日下午,中国蓝箭航天将发射“朱雀二号”遥二运载火箭,执行该型号火箭的第二次发射。
此火箭曾在7个月前执行首飞,也是全球液氧甲烷火箭的首次成功入轨尝试,但由于二级发动机故障未能成功。
“朱雀二号”是蓝箭航天自主研发的中型低温液体运载火箭,使用液氧甲烷作为主动力。
在两级状态下,其总长为49.5米,芯级直径为3.35米,起飞质量219吨,起飞推力达到268吨。
它能将4吨载荷送入200千米近地轨道,或2吨载荷送入500千米太阳同步轨道。
“朱雀二号”主动力是“天鹊-12”液氧甲烷发动机,配置了芯一级4台、芯二级1台发动机。
这台发动机高3.6米,喷口直径1.5米,喷管扩张面积比为40,混合比3.5。
在地面状态下的海平面推力为658.5千牛,海平面比冲为286秒。
在真空状态下的真空推力为776.5千牛,真空比冲为350秒。
它是国内首台由商业航天企业自主研发的大推力液氧甲烷发动机,也是国内首台作为工程型号的液氧甲烷可重复使用发动机,在全球液氧甲烷发动机中排名第三,亚洲第一。
相较于全流量补燃循环的“猛禽”发动机,采用燃气发生器循环的“天鹊-12”在总体技术水平上有所差距,但存在优势。
全流量补燃循环发动机拥有更高的比冲性能,但系统复杂,压力大,对材料和工艺要求高,而燃气发生器循环则系统简单,压力低,更适合中小型航天企业如蓝箭航天。
为实现火箭回收复用,蓝箭航天研发了性能更优的“天鹊-12A”,相较于“天鹊-12”,其推力提高了9%,比冲提高了4秒,质量减少了100千克,已具备回收复用能力。
“朱雀二号”搭载的“天鹊-12”在液氧甲烷发动机中整体处于先进水平,在部分技术上取得国内乃至世界领先,如高效稳定燃烧技术,燃烧效率达到0.985,脉动压力低于0.1MPa,大型喷管激光焊接技术为国内首创,达到世界领先水平。
如果“朱雀二号”遥二成功发射,“天鹊-12”将成为全球首台实现成功入轨的大推力液氧甲烷发动机,标志着中国商业航天乃至中国航天的重要进展。
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