全球首次！中國企業成功發射液氧甲烷運載火箭 專家：最大意義在于重復使用價值

每經記者｜楊煜    每經編輯｜楊夏    

7月12日9時00分，由藍箭航天空間科技股份有限公司（以下簡稱“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星發射中心成功發射，該火箭是全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭，標志著我國全面掌握液氧甲烷運載火箭關鍵技術。

液氧甲烷火箭因適用于重復使用需求，近年來備受全球商業航天的關注。包括SpaceX在內，國內外多家商業航天企業均在研制液氧甲烷火箭。此次中國企業率先實現入軌，有何深遠意義？

國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光在接受《每日經濟新聞》記者采訪時表示，目前我國的液氧煤油運載火箭比較多，作為一次性運載火箭，液氧煤油火箭和液氧甲烷火箭的性能差異不是很大。更大的意義也許是在未來幾年或者十幾年，國內實現火箭可重復使用以后，通過使用液氧甲烷推進劑會讓回收到再次發射之間環節的成本更低，有助于降低未來中國進入太空的成本。

朱雀二號遙二運載火箭升空。 圖片來源：藍箭航天供圖

商業航天競逐液氧甲烷運載火箭

先易后難，由小到大。隨著商業衛星制造企業追求更大量級的衛星制造能力，商業火箭公司也在瞄準運力提升這一發展方向，這在技術路線上的體現便是從固體運載火箭轉向液體運載火箭。

據楊宇光介紹，相比于固體運載火箭，液體運載火箭的比沖——即單位質量的推進劑能夠提供的沖量更高，單位成本更低，但研制難度也更大。“作為商業企業或者民營企業，它首先要證明自己有能力研制火箭，從這個角度說，先研制固體（火箭）能夠用最短的時間來實現入軌目標。”楊宇光解釋道。不過，從未來的商業市場來看，“液體（火箭）會是主角。”

以民營航天企業為例，星際榮耀的“雙曲線一號”、星河動力的“谷神星一號”等率先成功入軌的商業火箭均為固體運載火箭，兩家公司的后續在研型號“雙曲線二號”與“智神星一號”則均為液體運載火箭。進入2023年，天兵科技與藍箭航天先后成功發射的“天龍二號”與“朱雀二號”，也都是液體運載火箭。

其中，智神星一號和天龍二號使用的是液氧煤油推進劑，雙曲線二號和朱雀二號使用的是液氧甲烷推進劑。此外，SpaceX正在研制的星艦使用的同樣是液氧甲烷推進劑。

楊宇光表示，目前主流的運載火箭都傾向于使用無毒無污染的推進劑，包括液氧液氫、液氧煤油、液氧甲烷，而液氧甲烷的性能介于液氧液氫和液氧煤油之間，比沖要比液氧煤油稍微高一些。

此次藍箭航天發射的朱雀二號遙二火箭，是全球范圍內首枚成功入軌的液氧甲烷火箭，標志著我國全面掌握液氧甲烷運載火箭關鍵技術。

朱雀二號遙二運載火箭發動機特寫。 圖片來源：藍箭航天供圖

液氧甲烷火箭更具重復使用價值

實際上，近年來大獲關注的液氧甲烷運載火箭并非新鮮事物。據楊宇光介紹，在上世紀三四十年代便有人研制過液氧甲烷發動機。但是從上世紀五十年代開始，美國、蘇聯都走上了液氧煤油的路線。隨后，出于技術成熟度等考慮，導致液氧甲烷的發展不及液氧煤油。

當前，液氧甲烷火箭的快速發展得益于未來可重復使用需求的出現。

“煤油和甲烷都屬于碳氫化合物，但煤油成分比較復雜，有多種不同碳鏈長度的烴類，燃燒更為復雜，可能會有一些燃燒不完全產生積碳，堵塞在發動機的管路和燃燒室里，這對重復使用是不利的。”楊宇光說道。

可重復使用火箭的目的是為了節約成本，如果檢測維修、更換部件的過程耗費很多，就難以達到節約成本的目標。“所以甲烷最大的意義在于，它燃燒以后產生的積炭很少，發動機更容易維護，這意味著在實現可重復使用的過程中付出的代價比較小，不像煤油發動機回收后再清洗檢測那么復雜。”楊宇光表示。

那么，在擁有液氧甲烷運載火箭之后，中國航天發射市場會發生哪些變化？

楊宇光認為，目前我國的液氧煤油運載火箭比較多，作為一次性運載火箭，液氧煤油火箭和液氧甲烷火箭的性能差異不是很大。更大的意義也許是在未來幾年或者十幾年，國內實現火箭可重復使用以后，通過使用液氧甲烷推進劑會讓回收到再次發射之間環節的成本更低，有助于降低未來中國進入太空的成本。