台湾省发射“全球首支”混合式火箭78秒落海，为何称99.9%成功？

2022年7月10日，台湾省一火箭团队在屏东试射了一枚运载火箭。这枚名为“HTTP-3A”的火箭长4.8米，直径0.5米，发射质量365千克，被称作“全球首支可导控混合式火箭”。由于火箭在发射升空后第17秒钟遭遇发动机意外关机，大约第78秒坠入大海，因此发射团队负责人称发射“取得了99.9%的成功”，举岛欢腾，庆祝这“历史性的一刻”。

（HTTP-3A火箭发射升空）

按照发射计划，HTTP-3A火箭应飞行8分钟，最高达到12公里高度，实际摸高3公里左右开始下坠，最终掉落在距离发射台不远的海面。但这并不妨碍岛内媒体信心满满地称这是“大成功！”“终于成功发射了，好感动~”，“努力有了美丽成果”。

（从发射架位置看火箭坠落大海）

HTTP-3A究竟是一枚怎样的火箭？它究竟是“创造了历史”呢，抑或如多数人所描述的那么不堪，只是一枚“超级大炮仗”？今天我们就来聊一聊这个问题。

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公平地讲，一支主要由阳明交通大学学生组成的“前瞻火箭研究中心”（ARRC）研制团队，利用募捐资金历时5年间研制出一枚火箭，甭管射多高都是件不容易的事。毕竟你不能拿它跟咱们西北工业大学研发的“飞天一号”比。

（飞天一号与HTTP-3A）

西工大的“飞天一号”是一型煤油燃料火箭冲压组合循环发动机推进的高超声速空天飞行器，HTTP-3A则是一枚采用混合推进引擎的二级火箭，也许是唯一把二级当成一级来发射的火箭，所以ARRC团队说他们的火箭是“全球首支”也不算吹牛。

液体火箭与固体火箭

我们常见的运载火箭通常都采用化学动力推进，利用剧烈氧化反应产生大量热废气，气体膨胀推动火箭前进。火箭发动机通常有两种：液体和固体。液体火箭以煤油、肼、甲烷、液氢等液体为燃料，氧化剂则装在不同的容器里，通过将这两种物质泵送到发动机燃烧室里燃烧就可以产生高温气体。大多数导弹和少数火箭使用固体火箭发动机，这些固体燃料是燃烧剂和氧化剂的混合药柱，燃烧发生在药柱的柱孔里，再由喷嘴喷出来。固体火箭推力大，有时候也作为助推器与液体火箭捆绑在一起使用，美国发射航天飞机就是这样的例子。

（航天飞机发射时用固体火箭当助推器）

液体火箭燃烧效率高，相对轻巧，可以通过对节流阀和泵的控制来控制化学反应的速度。但液体引擎结构复杂，远非ARRC这样的机构所能掌握。

固体火箭结构简单，推力大，极少有可活动的部件，技术上比较容易掌握。但固体火箭一旦点火就无法关闭，也很难控制和改变其喷射速度，比冲等指标也远低于液体火箭。

于是HTTP-3A采用混合动力引擎，也就是一半固体一半液体（气体），其中燃料是固体，液体或气体氧化剂则单独存放在另一个罐子里，与燃料分开。

SpaceShipOne就是使用混合动力引擎

美国“太空船一号”（SpaceShipOne）就是使用混合动力引擎的代表，这款实验性的亚轨道飞行器由“白骑士”飞机携带到15公里高空释放，火箭发动机点火将“太空船一号”送到约100公里高度的亚轨道，短暂滑翔后返回地面并在机场跑道降落。

混合动力推进的好处是它跟固体火箭差不多简单，不需要复杂的液体发动机、各种管道和控制部件，研发简单，故障点比较少。由于氧化剂与固体燃料分开存放，可以通过开关节流阀和泵的流量来控制燃烧速度，因此可以像液体发动机那样调节推力大小，甚至可以多次点火。

HTTP-3A点火瞬间

混合动力推进这么好，为什么航天大国极少用它来制造火箭？因为这种发动机的缺点也很突出，甚至掩盖了它所有的优点。

从化学的角度讲，混合动力发动机的效率不高，HTTP-3A的真空比冲只有300秒左右，这与液体火箭发动机比起来简直弱爆了。由于燃烧室是固体燃料中间的管道，随着燃料的消耗燃烧室的空间会越来越大、燃烧的面积也随之增加，这给喷射速度的准确控制带来麻烦。与固体火箭类似，混合动力火箭燃烧室的外壳有耐压要求，增加推力意味着更厚更重的发动机外壳，也就是火箭的死重会增加。

HTTP-3A有4台这样的发动机

ARRC团队并非不清楚这些问题，他们的领队吴宗信原本就是在美国搞火箭的，他将4个混合动力发动机装在HTTP-3A上，原本就是要用它来做运载火箭的第二级，其下方应该还有一级火箭。

明明是第二级火箭，它的主要作用是将卫星准确推送入轨，为什么要拿来当成一级火箭发射，并且大张旗鼓地宣传99.9%成功呢？因为ARRC搞火箭需要钱，资金不够搞不下去。考验第二级的主要指标是矢量推力，需要做的是25秒悬停飞行实验，HTTP-3A一直做不到，资金又难以为继，于是只好赶鸭子上架，先搞出点动静来圈些钱。这才是目的。

HTTP-3A落海后