2022年12月14日,我国民营航天公司制造的朱雀2号运载火箭在酒泉卫星发射场首次失利! 一级分离正常,整流罩分离正常,二级关闭正常,但14个载荷不能正常入轨,距离成功还有一步出现异常,实属遗憾。
朱雀2号运载火箭使用了蓝箭航天科技股份有限公司开发、自主开发的世界首个液氧甲烷发动机。 公众对朱雀2号火箭寄予厚望,但如今首当其冲,这对中国民用航天的发展造成了一定的打击。
朱雀第二天飞了输了也没关系。 找出真正的问题并解决就好了。 再接再厉,问题到底在哪里呢?
在朱雀2号之前,蓝矢宇宙飞行曾发射过小型火箭朱雀1号。 朱雀一号箭长19米,箭径1.35米,起飞质量27吨,起飞推力45吨,200公里的高低轨道运力300公里,太阳同步轨道运力200公里,只能发射小型卫星。
朱雀1号发射时,第一、二级箭分离正常,整流罩分离正常,但三级发动机正常工作37秒后火箭发生异常。 主发动机在关闭前8秒发动机燃油管路破裂,燃油泄漏引起姿态异常,主发动机关闭后,速度低于进入速度,可怜的微卫星不得不返回大气层。
由于朱雀一号的运力非常有限,朱雀一号失败后,青矢航天着手研制更强大的火箭朱雀二号,与朱雀一号相比,朱雀二号彻底“改邪归正”,各方面能力大幅提高。
朱雀2号是二级液体运载火箭,箭长49.5米,箭直径3.35米,起飞质量216吨,起飞推力268吨,200公里低轨运力6吨,太阳同步轨道运力4吨,如此强大的运力可以轻易将许多国外火箭
更重要的是,朱雀2号搭载了多台粗俗的液氧甲烷发动机,火箭的液体燃料主要有液氧甲烷、液氧煤油、异烟肼/四氧化氮和液氢液氧四种。
由于火箭的发射,异嗪/四氧化二氮燃料变得普遍,这还不错,但有剧毒,如果火箭在起飞前泄露的话会造成严重的后果。 目前液体火箭的发展趋势是减少异烟肼/四氧化二氮的使用。
液氧煤油燃料的表现确实不俗,美国猎鹰9号火箭使用的是液氧煤油。 液氧煤油火箭运力大,但空气污染大,比冲还低。 煤油的主要成分是C12H26,由于分子量大,喷射速度当然相对变慢。
液氢液氧发动机比重最高,但如何更好地储存液氢已成为困扰科学家的技术难题。 液态氢需要-253的低温保存,密度低至每立方米70公斤,需要大量的储存罐火箭才能充分装入发射量,因此液态氢液氧燃料令人恐惧。
液氧甲烷介于液氢液氧和液氧煤油之间,达到3500,成为火箭液体燃料的“不二选择”。 朱雀2号火箭的第一级装载了4台80吨级的喜鹊12(TQ12 )液氧甲烷发动机,第二级装载了喜鹊12 ) TQ12 )真空发动机和10吨级的喜鹊11 ) TQ11 )作为“工具”
游动器是游动火箭发动机( vernier rocket engine )的简称,用于火箭姿态控制、最终速度修正,提高火箭入轨控制精度。 朱雀2号火箭第二级喜鹊12 ) TQ12 )主发动机停止后,第二级游动机喜鹊11 ) TQ11 )负责火箭最后进场轨道的工作。
朱雀2号火箭监测显示,一级发动机燃烧150秒后分离,火箭高度40~50公里,速度约2000米每秒,二级主发动机燃烧300秒后正常关闭,火箭高度超过200公里,速度
二级主发动机停机后出现异常,未按预定轨道线发展,速度比进场速度低2公里每秒,高度也在迅速下降,载荷无法进入500公里高的太阳同步轨道。 二级主发动机压力正常,根据二级游机发动机涡轮转速计,300秒后关闭。
据推测,朱雀2号火箭首次发射失败的问题应该出在二级游泳机的发动机上。 一种可能是二级游机在关闭二级主发动机时发生故障,另一种可能是与朱雀一号火箭发射失败的情况一样,二级游机的管路破裂导致游机无法启动。
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