专访 | 蓝箭航天:商业航天的未来是中型运载火箭

2018-07-11 11:27:19    观察者网  参与评论()人

文|王宇波

7月5日,蓝箭航天在在北京发布了其自主研发的首款中型液氧甲烷运载火箭朱雀二号,同时发布的还有为火箭配套的80吨级液氧甲烷发动机“天鹊”。发布会上,蓝箭航天还提出了“商业航天的未来是中型运载火箭”以及发动机“黄金推力区间”的概念。发布会结束之后,观察者网专访了蓝箭航天创始人张昌武。

蓝箭航天创始于2015年,总部位于北京,两支研发团队分别位于北京总部和西安,火箭生产制造基地则位于浙江湖州。2014年中央提出推动军民融合发展战略,国务院明确鼓励民营资本进入研制、发射和运营商业遥感卫星,蓝箭航天在此背景下诞生。

国内第一,世界第三

朱雀二号是目前国内民营商业航天中最大的火箭,此前其他的民营商业航天公司的产品都局限于运载能力不超过1吨的小型运载火箭,比如零壹航天的OS-M1火箭,运载能力仅有205公斤/300公里轨道高度,而朱雀二号的最大运载能力达到4吨/200公里轨道高度。

专访 | 蓝箭航天:商业航天的未来是中型运载火箭

与世界上其他国家的民营航天公司火箭产品对比,朱雀二号的运载能则排到世界第三。

对于自己的产品定义,蓝箭认为,只有中型以上的液体火箭才能在商业发射市场生存并盈利。蓝箭航天CTO康永来在发布会上表示,我国现有运载火箭共发射278次,其中近地轨道运载能力1.5吨-4吨的中型运载火箭发射次数最多,占到51%。国外运载火箭发射次数中,中型运载火箭的需求在60%左右。

低风险设计,首先保证把卫星送入轨道

蓝箭航天公布的数据:朱雀二号(ZQ-2)全长48.8米,箭体直径3.35米,起飞质量216吨,起飞推力268吨,200公里近地轨道运载能力4吨,400公里轨道运载能力2吨,500公里太阳同步轨道运力2吨,商业发射应用轨道高度为200-1500公里。朱雀二号是目前中国民用商业火箭中起飞质量和运载能力最大的。根据近地轨道运载能力4吨和起飞质量216吨计算,朱雀二号的运载系数为1.82%。

从运载系数上来看,朱雀二号整体设计比较保守,相比之下同级别采用同种燃料的甲烷版联盟-5火箭起飞质量290吨,近地轨道运力9吨,运载系数3.33%。朱雀二号运载系数低,主要原因在于箭体结构比较保守,没有采用诸如共底燃料箱等先进技术来实现较高的干质比,而是以低技术风险和经济性为首要保证。

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朱雀二号火箭结构示意图

天鹊发动机则分为两个子型号,地面起飞版和二级用的真空版,地面版海平面推力67吨,真空推力78吨;真空版真空推力80吨。发动机结构为燃气循环,涡轮泵采用双泵同轴设计。推力室、涡轮泵和发动机支架使用模块化设计,发动机矢量方式为泵后摆。蓝箭方面表示,天鹊的推力调节范围为50-100%无极变速。

观察者网航天评论员认为,蓝箭航天的发动机研发思路,与SpaceX的梅林系列发动机类似,首先研发一款技术难度不高的主发动机,并且以不同的推力室设计取向来分别适应火箭起飞和真空飞行需求,通过一二级共享同型号发动机来降低成本。而初期发动机较为保守的技术状态,则以逐步迭代改进的方式来提升,最终实现增推、减重的目标。

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天鹊系列发动机

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