朱雀二號成功飛天！世界首款液氧甲烷火箭，馬斯克星艦已經落後了

就在上週，朱雀二號在酒泉成功飛天。該運載火箭將天儀33和鴻鵠兩顆衛星，成功送入了軌道。

這是一次成功的商業發射，朱雀二號由此成爲國內第一款民商運載火箭。而研發該運載火箭的，正是成立於2015年的藍箭航天。

火箭整體的長度爲49.5米，直徑爲3.35米，起飛重量不含載荷在內爲220噸，推力爲268噸。

其一級區域採用了4臺並聯發動機，二級火箭採用了兩臺發動機，其有效運載能力在1.5噸到4噸之間。所有近地軌道衛星的部署，以及空間的運輸任務，它都能勝任。

今年7月份的時候，朱雀二號就已進行過第一次試射。火箭成功入軌，標誌着我國擁有了液氧甲烷火箭，該類型的火箭，填補了我國在液體火箭型譜中的空白。

值得一提的是，在2022年12月，朱雀二號原本要進行第一次試飛的，但由於二級遊機出現故障，最終導致試射失敗。

火箭的研發機構藍箭航天，查明瞭故障並採取了改進措施，到今年3月份的時候，火箭的一切故障歸零。他們只用了3個月的時間就將故障歸零，而且很快又總裝出了第二枚火箭。

朱雀二號可連續發射使用，其火箭子級可以多次重複利用。在朱雀二號的副總師看來，未來航天領域，商業化的趨勢會越來越明顯，而運載火箭本身，不但運力要大，最關鍵的成本也要低才行。

也正是在這一點上，液體燃料的火箭相比於其他類型，它的某些優勢更明顯。

此次升空的朱雀二號，也是世界上第一枚以液氧甲烷爲燃料的火箭。甲烷本身是天然氣中的主要成分，有些氣田品質很好，不需要特殊處理，只需將其液化就能作爲火箭燃料。

只不過在上世紀，由於技術的限制，各國並未能更好的利用天然氣。在70年代，全球的天然氣貿易和利用量只有區區30億立方米。時至今日，對於天然氣的利用規模已經超過了1萬億。

不但被廣泛應用，使用場景也愈發多元化，現在都能跟隨衛星一起飛天了。而從研發的角度看，人類想利用甲烷做燃料，在80多年前就開始探索了。

上世紀30年代，德國人率先研發火箭。彼時，漢內斯·溫科勒作爲火箭領域的先驅，還在1931年的時候，就研發併成功試射了一枚液氧甲烷火箭。

燃料位於火箭中間區域，其整體造型和現在的火箭有很大的區別。彼時，人類對火箭的認知處於起步階段，再加上溫科勒的研製品只飛升了60米高左右就墜落，所以相關研發此後並沒有推進下去。

一直沉寂了近30年，到60年代，在火箭燃料研究領域，美國人率先想用甲烷做助推燃料。此後，美國方面在如何製備和應用方面，都積累了大量的經驗。可雖然有探索，但一直未能向着實用化的方向發展。

到了80年代，國內對火箭燃料的研究，也拓展到了液體領域。從甲烷到丙烷，一系列液體燃料的試驗，都取得了一定成果，這爲後來最終推出液氧甲烷火箭打下了基礎。

不光是我們，俄羅斯以及歐洲航天局，這期間也對液氧甲烷燃料展開了相關研究。但基本上都是初期的探索階段，並沒有真正的實用化。

之所以沒有使用，其中一個很關鍵的原因是，此前的火箭多數是一次性的，不再進行回收使用。

而液氧甲烷燃料最大的優勢，恰恰體現在了這一方面。

此前火箭燃料中有液氧煤油，它和甲烷的差異並不大，甚至在各項設計參數相同的情況下，液氧煤油的能量密度還要高過甲烷。在比衝上，理論上甲烷的比衝值比液氧煤油高出了3%。

液氧甲烷的低溫優勢高，冷卻效果是煤油的3倍，而且在燃燒的時候，相比於煤油更不容易積碳。但由於此前大多數型號的火箭都是一次性使用，煤油燃燒後即便把發動機搞得“灰頭土臉”也無所謂。

所以整體來看，液氧甲烷相對於液氧煤油，它們的各項性能不分伯仲。真正讓液氧甲烷脫穎而出的，就是對火箭的重複使用。

如今，爲了儘可能的降低成本，尤其是商用火箭的發射越來越多，所以可回收重複使用的火箭就成爲了主流。

而煤油因爲燃燒後積碳的原因，要想對火箭的發動機重新使用，必須得徹底清洗且維護之後才能進行下一次發射。如此一來，後期的運維成本和工作量就大大提升了。

對比之下，液氧甲烷揮發性更好，基本上不會積碳，這樣對發動機的清洗和維護就相對容易多了。

此外，相比於其他燃料，由於液氧和甲烷的沸點接近，兩者可以使用共底儲箱，這便降低了重量和體積，有利於給火箭減負，騰出更多空間提升運載力。

綜合上述幾項有點，在火箭商業化趨勢越來越明顯的今天，液氧甲烷也就成爲了首選燃料。

朱雀二號的研發者藍箭航天成立於2015年，兩年後朱雀二號的研發就提升了日程。此後經過了5年的研發，火箭的一切準備工作就緒。

在幾年來的整體研發進程中，藍箭航天建立了自己的發動機試驗基地，火箭的製造基地以及發射場地等方面，也都進行了建設。

相比於國家主導的發射，商業化的火箭發射，要實現整體產業鏈的完整，同時火箭的製造和發射成本也要儘可能降低。

因爲商業的目標是產業化運作，只有將成本降低了，接下來企業才能將發射持續推動下去。

除此之外，商業化發射面對的客戶是多方面的，既有國內的，未來也會逐步拓展到國外的客戶。

就以天上運行的衛星爲例，其都有使用壽命，未來都會逐一進行更換。因此商業化的發射，就有了可持續運作的保證。而要想取得口碑，火箭就得擁有連續而穩定的發射能力。

正是在這一系列前提下，像朱雀二號這樣的商業化火箭打造，低成本是絕對的基礎。火箭的副總師此前也表示，下一步提升火箭的整體運力，進一步打造可靠性，將是必要而關鍵的目標。

此外，既然是商業化運作，勢必就會存在競爭。藍箭航天自推出液氧甲烷火箭以來，馬斯克的SpaceX，以及另一家相對論空間公司，也在拼命研發該型號的火箭。

畢竟液氧火箭的回收優勢明顯，而一旦火箭整體利用的成本降低，商業發射的費用也能有所降低。如此一來，客戶肯定會選擇價格較低的來發射。

但馬斯克的星艦，以及另一家公司的人族一號，其液氧甲烷領域的研究並不順利。今年他們各自的產品也進行過試飛，但無一例外也都失敗了。

所以就整體的競爭趨勢看，在液氧甲烷燃料領域，國內藍箭航天的朱雀二號，相比於星艦和人族一號先勝過了一籌。

但很顯然，接下來在該領域的競爭還會更激烈。對此，已經先行一步的藍箭航天也有準備。

就在朱雀二號運載火箭升空後的第二天，藍箭航天於10日公佈下一代的火箭產品朱雀三號。

新型號的火箭，依然用液氧甲烷作爲燃料，其可進行回收使用，火箭的子級可以重複利用至少20次。

相比於朱雀二號，三號無論是體型還是運載能力，又有了全面的提升。火箭的長度達到了76.6米，直徑也達到了4.5米，其中整流罩的直徑更設達到了驚人的5.2米。

在推力上，火箭的起飛重量超過了660噸，推力達到了900噸左右。所用的發動機，在朱雀二號的基礎上，性能又得到了進一步的怎強。

因爲要回收使用，火箭整體的構造和所用材料方面，都做了相應的調整。按照設計，其燃料儲箱的材料使用的是高強度的不鏽鋼。

不鏽鋼材料可以降低火箭的製造成本，製造的週期也能大大縮短。尤其是多次往返太空地面，其耐高溫的特性更是明顯。

由於使用的液氧甲烷燃料，火箭的一級發動機在回收後，可以不做任何檢查，就能加註燃料後繼續第二次飛行。

所以在未來，火箭也就像飛機航班那樣，實現了常態化的運作。在發射成本上，相比於一次性火箭，可回收火箭的成本能降低九成左右。

按照藍箭航天的計劃，不出意外的話，朱雀三號將在2025年進行首飛。

馬斯克旗下的液氧甲烷火箭還沒有昇天，國內下一代火箭型號的製造就提出了明確的時間表。單單從成本來看，馬斯克接下來肯定會加大追趕力度的。

如果說上世紀的航天和太空探索，完全由國家來推動和主導，進入21世紀以來，隨着各種技術的成熟和下沉，私營機構也加入了航天和太空探索領域。

馬斯克因爲在全球高調，所以他的SpaceX公司相對也更知名。從成立時間來看，SpaceX成立於2002年，另一家企業藍色起源則成立於2000年。

此外，英國也有私人在2004年成立的維珍銀河，日本方面有私營的星際技術公司，歐盟方面則有PLD空間公司。

我國除了藍箭航天之外，還有星際榮耀和銀河航天兩家民營企業。很顯然，未來的航空航天不僅僅有國家層面的主導，私營企業的加入，更會讓航空航天領域的技術繼續下沉。.