中国型谱最丰富的商业运载火箭系列

北京时间2023年7月12日,“朱雀二号”遥二运载火箭将从酒泉发射场96号工位发射升空,执行该型火箭的第2次发射。一旦成功,“朱雀二号”将成为世界第一型成功入轨的液氧甲烷火箭,标志着中国乃至世界航天在液氧甲烷动力应用上的重要突破。

“朱雀二号”(Vermillion Bird-2/ZhuQue-2/ZQ-2)火箭由蓝箭航天空间科技股份有限公司研制,主动力全部采用液氧甲烷发动机,为两级中型低温液体运载火箭。该箭芯一级配备4台“天鹊-12”发动机,单台海平面推力658.5千牛(约67吨),海平面比冲286秒,启动次数1∼3次,推力调节范围50~110%,可重复使用不小于10次;芯二级主发动机为1台真空“天鹊-12”发动机,真空推力776.5千牛(约79吨),真空比冲350秒,游动发动机为1台“天鹊-11”液氧甲烷发动机,真空推力80千牛(约8.2吨),真空比冲333秒,可2次启动;整流罩采用蚌壳式结构,直径3.35米,全长8.24米。

“朱雀二号”全长49.5米,芯级直径均为3.35米,起飞质量219吨,起飞推力268吨,其200千米近地轨道(LEO)运力4吨,500千米太阳同步轨道(SSO)运力2吨。

基于上述基本型,“朱雀二号”(ZQ-2)还衍生出了“朱雀二号甲”(ZQ-2A)、“朱雀二号乙”(ZQ-2B)、“朱雀二号丙”(ZQ-2C)等3型火箭。“朱雀二号甲”(ZQ-2A)是在基本型基础上添加芯三级火箭,该级火箭配备一台主机状态“天鹊-11”,由游机状态“天鹊-11”的4个推力室改为1个大面积比推力室,真空推力 86千牛 (约8.8吨),真空比冲357秒,可2次启动。“朱雀二号甲”起飞质量225吨,200千米LEO运力6吨,500千米SSO运力4吨。“朱雀二号乙”(ZQ-2B)是在“朱雀二号甲”基础上并排捆绑2枚芯级助推器实现3芯并联(3CBC),其起飞质量550吨,LEO运力17吨。“朱雀二号丙”(ZQ-2C)是在“朱雀二号甲”基础上采用5芯并联(5CBC),其起飞质量870吨,LEO运力32吨

“朱雀二号”系列火箭的构型方式与“猎鹰”系列火箭相似,但是前者构型更灵活,在串联芯级数量和芯级助推器捆绑数量进行了拓展,运力下探到了中型偏小火箭的运力区间,有利于提升任务适应性。在目前中国商业运载火箭系列中,“朱雀二号”系列是型谱最丰富的一个系列,其“朱雀二号”和“朱雀二号甲”2型中型火箭可以用于中小型载荷发射工作,“朱雀二号乙”则可用于载人飞船和货运飞船发射工作,而“朱雀二号丙”则可用于月球以远的深空探测。

如果“朱雀二号”遥二实现成功入轨,中国航天乃至世界航天将正式迎来液氧甲烷新型动力火箭,中国商业航天也将迎来运力最强大的民营商业火箭。而在“朱雀二号”基础上形成的“朱雀二号”系列火箭将为日益增长的航天发射需求提供适应性极强的解决方案,将能在大航天时代发挥重要作用。
作者:大白高国