張昌武 張傳軍

??朱雀一號(hào)升空

一千只鳳凰才出一只“朱雀”

朱雀一號(hào)是由國(guó)內(nèi)最早取得行業(yè)全部準(zhǔn)入資質(zhì)的民營(yíng)火箭企業(yè)—北京藍(lán)箭空間科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“藍(lán)箭航天”）自主研發(fā)的三級(jí)固體運(yùn)載火箭。在此前，中國(guó)民營(yíng)火箭公司已成功發(fā)射幾次不能入軌的單級(jí)探空火箭，這次的朱雀一號(hào)是中國(guó)商業(yè)航天在運(yùn)載火箭領(lǐng)域做出的第一次嘗試。

朱雀一號(hào)全箭總長(zhǎng)19米，箭體直徑為1.35米，起飛重量27噸，起飛推力45噸。其設(shè)計(jì)運(yùn)力為500千米高度太陽(yáng)同步軌道（SSO）200千克、200千米高度近地圓軌道（LEO）300千克。

此外，朱雀一號(hào)還搭載了為《加油！向未來(lái)》節(jié)目定制的科普教育衛(wèi)星未來(lái)號(hào)。未來(lái)號(hào)衛(wèi)星搭載了光學(xué)對(duì)地觀(guān)測(cè)相機(jī)和空間在軌實(shí)驗(yàn)艙，在軌設(shè)計(jì)壽命2年。該衛(wèi)星在功能上融合了空間在軌科普實(shí)驗(yàn)和對(duì)地遙感觀(guān)測(cè)，滿(mǎn)足在軌科學(xué)實(shí)驗(yàn)需求，并配有集成數(shù)據(jù)回傳系統(tǒng)，是一顆具有空間科學(xué)和遙感綜合用途的微小衛(wèi)星。

朱雀一號(hào)歷史性的402秒

2018年10月27日16時(shí)整，隨著指揮中心一聲“點(diǎn)火！”肉眼可見(jiàn)火箭一二級(jí)分離，火箭沿著原定軌道繼續(xù)升空。隨后，火箭超出肉眼可見(jiàn)范圍，現(xiàn)場(chǎng)指揮司令宣布第三級(jí)點(diǎn)火正常。最終，指揮中心等來(lái)消息：火箭發(fā)射后飛行正常，一二級(jí)工作正常，整流罩分離正常，三級(jí)出現(xiàn)異常。三級(jí)自旋時(shí)失穩(wěn)，火箭接近但未能達(dá)到第一宇宙速度，其載荷未來(lái)號(hào)商業(yè)衛(wèi)星也未能按照預(yù)定計(jì)劃進(jìn)入太陽(yáng)同步軌道。

朱雀一號(hào)及系列火箭對(duì)比（供圖 / 藍(lán)箭航天）

最終結(jié)果讓人扼腕！對(duì)藍(lán)箭航天來(lái)講是一個(gè)遺憾！盡管發(fā)射任務(wù)未能圓滿(mǎn)完成，但“朱雀一號(hào)”依然展現(xiàn)出相當(dāng)?shù)募夹g(shù)水平。這短短的402秒，代表藍(lán)箭航天通過(guò)這次發(fā)射得以驗(yàn)證具有火箭各級(jí)分離、整流罩分離等關(guān)鍵技術(shù);代表了民營(yíng)力量在運(yùn)載火箭所需的能力鏈條、供應(yīng)鏈條、體系鏈條、發(fā)射鏈條已逐級(jí)打通，這也將為中國(guó)民營(yíng)航天、商業(yè)航天的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。因此，這402秒是有歷史性意義的。

?朱雀騰云，鳴鑼開(kāi)道。朱雀一號(hào)飛行圖

失之毫厘，差之千里

2018年10月27～28日，藍(lán)箭航天對(duì)朱雀一號(hào)三級(jí)固體運(yùn)載火箭飛行試驗(yàn)的快速處理數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步分析。

經(jīng)數(shù)據(jù)判讀，火箭點(diǎn)火、起飛正常，一級(jí)飛行正常，一二級(jí)分離正常，二級(jí)飛行正常，二三級(jí)分離正常，整流罩分離正常，三級(jí)滑行段飛行正常，三級(jí)主發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后火箭飛行正常。最大飛行高度337千米，最快速度6300米/秒。

三級(jí)工作約37秒（對(duì)應(yīng)總飛行時(shí)間402秒）后，主發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常，但姿態(tài)控制力異常、推進(jìn)劑提前耗盡。經(jīng)初步分析，可能是末修姿控動(dòng)力系統(tǒng)某推力室輸送管損壞導(dǎo)致的控制力下降和推進(jìn)劑泄漏。

在航天來(lái)說(shuō)失之毫厘，就是差之千里！

航天探索充滿(mǎn)未知，尤其對(duì)于民營(yíng)航天來(lái)說(shuō)。即便馬斯克的Space X，也是經(jīng)歷多次失敗才取得成功。他的獵鷹1號(hào)初次發(fā)射因?yàn)橐粋€(gè)錯(cuò)誤發(fā)射延期，之后又連續(xù)兩次延期，正式發(fā)射后僅26秒就失控墜落。

?天鵲（TQ-12）液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)效果圖（供圖 / 藍(lán)箭航天）

?朱雀二號(hào)液氧甲烷火箭（供圖 / 藍(lán)箭航天）

鵲鳴兆喜，朱雀二號(hào)揚(yáng)帆起航

商業(yè)航天最為關(guān)鍵的技術(shù)之一，就是航天發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。這是火箭、空天飛行器的主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)。以液體發(fā)動(dòng)機(jī)為例，當(dāng)前最前沿的技術(shù)是探索研制液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)。隨著Space X公司獵鷹9號(hào)火箭的第一級(jí)重復(fù)使用技術(shù)的成功實(shí)現(xiàn)，液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的單次任務(wù)可多次啟動(dòng)和可在多次任務(wù)中使用的性能成為工程師追求的目標(biāo)。

?藍(lán)箭航天的朱雀系列火箭型譜（供圖 / 藍(lán)箭航天）

相較于當(dāng)前火箭燃料中主流的液氧煤油和液氫液氧兩個(gè)組合，液氧甲烷具有冷卻能力強(qiáng)、比沖高（考驗(yàn)燃料性能指標(biāo)之一，比沖越高燃耗越少）、不易結(jié)焦等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)單位質(zhì)量燃料的成本只有煤油的1/3和液氫的1/30。這種特性使得液氧甲烷成為推動(dòng)火箭、空天飛行器低成本、可重復(fù)使用的最理想組合。

天生我雀必有用，鵲繞落花枝。英勇不撓的藍(lán)箭航天人，再弄潮頭?，F(xiàn)在已推出液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的民營(yíng)公司有中國(guó)藍(lán)箭航天、美國(guó)Space X和美國(guó)藍(lán)色起源。

藍(lán)箭的下一款核心產(chǎn)品是中型液體運(yùn)載火箭朱雀二號(hào)。在動(dòng)力系統(tǒng)上，朱雀二號(hào)將選擇“80+10”的最優(yōu)技術(shù)路線(xiàn)。其中，80噸發(fā)動(dòng)機(jī)通用于火箭一級(jí)和二級(jí)，10噸級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)通用于火箭二級(jí)和三級(jí)，低地球軌道運(yùn)載能力可達(dá)4噸，太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載能力2噸。朱雀二號(hào)計(jì)劃在2020年實(shí)現(xiàn)火箭首飛，將成為中國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的有力補(bǔ)充。

這一中型火箭朱雀二號(hào)基本型為兩級(jí)液體運(yùn)載火箭，可以將兩輛大型SUV轎車(chē)同時(shí)送入太空。朱雀二號(hào)將使用藍(lán)箭航天自主研發(fā)的80噸液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)天鵲（TQ-12）短噴管推力室，其于2018年10月進(jìn)行了20秒的短程點(diǎn)火試車(chē)并取得成功。2019年，天鵲80噸液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)的全系統(tǒng)點(diǎn)火試車(chē)也將于藍(lán)箭航天自建的中國(guó)首家民營(yíng)火箭制造基地陸續(xù)開(kāi)展。

中國(guó)民營(yíng)商業(yè)航天企業(yè)的定位是航天發(fā)射“國(guó)家隊(duì)”的有力補(bǔ)充，而非競(jìng)爭(zhēng)者。隨著衛(wèi)星應(yīng)用市場(chǎng)的高速發(fā)展，中國(guó)民營(yíng)商業(yè)航天企業(yè)在軍民融合的推力下將大有可為。

太空正成為中國(guó)企業(yè)開(kāi)拓的新邊疆，中國(guó)初創(chuàng)公司正在大膽地與美國(guó)Space X等公司競(jìng)爭(zhēng)，航天市場(chǎng)究竟花落誰(shuí)家，這需要我們共同努力。加油，中國(guó)航天！加油，中國(guó)民營(yíng)航天！

知識(shí)鏈接

固體運(yùn)載火箭是利用固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)作動(dòng)力裝置的運(yùn)載火箭，是固體推進(jìn)劑運(yùn)載火箭的簡(jiǎn)稱(chēng)。朱雀一號(hào)使用的固體燃料推進(jìn)劑是丁羥四組元，它是由氧化劑硝酸銨、高氯酸銨、鋁粉和黏合劑端羥基聚丁二烯組成的。硝酸銨含有氮元素，是一種農(nóng)業(yè)上很常用的氮肥，能促進(jìn)光合作用和作物增殖，但這種化肥長(zhǎng)期堆放會(huì)導(dǎo)致結(jié)塊，容易發(fā)生爆炸危險(xiǎn)，因此現(xiàn)已被含氮量更高、風(fēng)險(xiǎn)更低的尿素替代。

延伸閱讀

太陽(yáng)同步軌道（SSO）是一種近似的極地軌道，即軌道經(jīng)過(guò)南北兩極上空。這類(lèi)衛(wèi)星軌道的最大特點(diǎn)是，會(huì)在相同的時(shí)間點(diǎn)經(jīng)過(guò)相同位置的上空。這也是光學(xué)遙感衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星青睞太陽(yáng)同步軌道的原由。選擇這一軌道的衛(wèi)星可以設(shè)置成在白天同一時(shí)間經(jīng)過(guò)同一片區(qū)域，從而獲得這片區(qū)域清晰的光學(xué)圖像。

2019年3月2日，載著載人龍飛船的助推火箭獵鷹9號(hào)，從美國(guó)佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射。飛船里有個(gè)假人模型，用來(lái)真實(shí)記錄宇航員在其中承受各影響的數(shù)據(jù)。3月3日，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）在任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)視頻直播中宣布，Space X載人龍飛船成功與國(guó)際空間站進(jìn)行了對(duì)接。

（責(zé)任編輯/張偉倩 ? 美術(shù)編輯/胡美巖）