世界第一枚觸及400千米的液氧甲烷火箭,“朱雀二號”折戟“最后一公里”

北京時間2022年12月14日16:30,“朱雀二號”遙一運載火箭從酒泉發(fā)射場發(fā)射升空,飛行過程中,一級發(fā)動機關機、一二級分離、整流罩分離、二級發(fā)動機關機均正常,最后的入軌工作交由二級游機“天鵲-11”(TQ-11)完成,但是衛(wèi)星最終未能入軌,發(fā)射失利。

此次發(fā)射,星箭組合體的飛行高度最高到達400千米,此后由于沒有達到入軌速度,飛行高度不斷下降,最終只能遺憾再入大氣層。

對于運載火箭而言,上面級尤其考驗技術實力,眾多首飛火箭最終都是在上面級方面折戟沉沙,比如韓國獨立自主研制的第一型火箭KSLV-II(“世界號”)首飛,其上面級氧箱故障原因?qū)е氯胲壦俣炔粔蚨沟冒l(fā)射失利。由于上面級工作在高真空、微重力環(huán)境下,力學環(huán)境、運動環(huán)境都與地面有巨大不同,地面只能部分模擬,無法充分暴露問題,這就導致上面級容易出問題。

對于世界航天而言,液氧甲烷發(fā)動機也都還是新事物,并未達到成熟的階段,發(fā)射失敗是在所難免的,比如“星艦”的幾次測試發(fā)射最嚴重的直接以爆炸收尾。況且,“朱雀二號”前面大部分飛行程序已經(jīng)順利走完,在“最后一公里”時才由于入軌速度不足導致未能將衛(wèi)星發(fā)射入軌,究其原因很可能就是二級游機“天鵲-11”(TQ-11)出現(xiàn)了故障,未能提供足夠的速度增量。

TQ-11真空推力80 千牛(8.2噸),真空比沖333秒,可2次啟動,能支持異軌多星的發(fā)射任務。目前,“朱雀一號”只在第一批次遙一和遙二上搭載了TQ-11,第二批次即遙三開始上面級取消了游機,并且將主發(fā)由“天鵲-12”替換為“天鵲-15A”(TQ-15A),真空推力達到836千牛(約85噸),由“天鵲-12”的不搖擺改為泵前擺,推力調(diào)節(jié)范圍拓寬至55%~110%,且具備3次起動能力,可大幅提升火箭發(fā)射任務的適應性。

每當火箭發(fā)射遭遇失利,總是需要經(jīng)歷一段漫漫歸零路,解決問題才能再出發(fā)。不過,“朱雀二號”遙一發(fā)射不成功也說明確實存在沒有解決的問題,問題提前暴露有利于之后的大踏步前進,期待“朱雀二號”早日歸來!
作者:大白高國