朱雀二号成功飞天！世界首款液氧甲烷火箭，马斯克星舰已经落后了

中国第一款民商火箭，飞天！

就在上周，朱雀二号在酒泉成功飞天。该运载火箭将天仪33和鸿鹄两颗卫星，成功送入了轨道。

这是一次成功的商业发射，朱雀二号由此成为国内第一款民商运载火箭。而研发该运载火箭的，正是成立于2015年的蓝箭航天。

火箭整体的长度为49.5米，直径为3.35米，起飞重量不含载荷在内为220吨，推力为268吨。

其一级区域采用了4台并联发动机，二级火箭采用了两台发动机，其有效运载能力在1.5吨到4吨之间。所有近地轨道卫星的部署，以及空间的运输任务，它都能胜任。

今年7月份的时候，朱雀二号就已进行过第一次试射。火箭成功入轨，标志着我国拥有了液氧甲烷火箭，该类型的火箭，填补了我国在液体火箭型谱中的空白。

值得一提的是，在2022年12月，朱雀二号原本要进行第一次试飞的，但由于二级游机出现故障，最终导致试射失败。

火箭的研发机构蓝箭航天，查明了故障并采取了改进措施，到今年3月份的时候，火箭的一切故障归零。他们只用了3个月的时间就将故障归零，而且很快又总装出了第二枚火箭。

朱雀二号可连续发射使用，其火箭子级可以多次重复利用。在朱雀二号的副总师看来，未来航天领域，商业化的趋势会越来越明显，而运载火箭本身，不但运力要大，最关键的成本也要低才行。

也正是在这一点上，液体燃料的火箭相比于其他类型，它的某些优势更明显。

什么是液氧甲烷火箭

此次升空的朱雀二号，也是世界上第一枚以液氧甲烷为燃料的火箭。甲烷本身是天然气中的主要成分，有些气田品质很好，不需要特殊处理，只需将其液化就能作为火箭燃料。

只不过在上世纪，由于技术的限制，各国并未能更好的利用天然气。在70年代，全球的天然气贸易和利用量只有区区30亿立方米。时至今日，对于天然气的利用规模已经超过了1万亿。

不但被广泛应用，使用场景也愈发多元化，现在都能跟随卫星一起飞天了。而从研发的角度看，人类想利用甲烷做燃料，在80多年前就开始探索了。

上世纪30年代，德国人率先研发火箭。彼时，汉内斯·温科勒作为火箭领域的先驱，还在1931年的时候，就研发并成功试射了一枚液氧甲烷火箭。

燃料位于火箭中间区域，其整体造型和现在的火箭有很大的区别。彼时，人类对火箭的认知处于起步阶段，再加上温科勒的研制品只飞升了60米高左右就坠落，所以相关研发此后并没有推进下去。

一直沉寂了近30年，到60年代，在火箭燃料研究领域，美国人率先想用甲烷做助推燃料。此后，美国方面在如何制备和应用方面，都积累了大量的经验。可虽然有探索，但一直未能向着实用化的方向发展。

到了80年代，国内对火箭燃料的研究，也拓展到了液体领域。从甲烷到丙烷，一系列液体燃料的试验，都取得了一定成果，这为后来最终推出液氧甲烷火箭打下了基础。

不光是我们，俄罗斯以及欧洲航天局，这期间也对液氧甲烷燃料展开了相关研究。但基本上都是初期的探索阶段，并没有真正的实用化。

之所以没有使用，其中一个很关键的原因是，此前的火箭多数是一次性的，不再进行回收使用。

而液氧甲烷燃料最大的优势，恰恰体现在了这一方面。

重新回收降低了运维成本

此前火箭燃料中有液氧煤油，它和甲烷的差异并不大，甚至在各项设计参数相同的情况下，液氧煤油的能量密度还要高过甲烷。在比冲上，理论上甲烷的比冲值比液氧煤油高出了3%。

液氧甲烷的低温优势高，冷却效果是煤油的3倍，而且在燃烧的时候，相比于煤油更不容易积碳。但由于此前大多数型号的火箭都是一次性使用，煤油燃烧后即便把发动机搞得“灰头土脸”也无所谓。

所以整体来看，液氧甲烷相对于液氧煤油，它们的各项性能不分伯仲。真正让液氧甲烷脱颖而出的，就是对火箭的重复使用。

如今，为了尽可能的降低成本，尤其是商用火箭的发射越来越多，所以可回收重复使用的火箭就成为了主流。

而煤油因为燃烧后积碳的原因，要想对火箭的发动机重新使用，必须得彻底清洗且维护之后才能进行下一次发射。如此一来，后期的运维成本和工作量就大大提升了。

对比之下，液氧甲烷挥发性更好，基本上不会积碳，这样对发动机的清洗和维护就相对容易多了。

此外，相比于其他燃料，由于液氧和甲烷的沸点接近，两者可以使用共底储箱，这便降低了重量和体积，有利于给火箭减负，腾出更多空间提升运载力。

综合上述几项有点，在火箭商业化趋势越来越明显的今天，液氧甲烷也就成为了首选燃料。

商业化火箭会带来哪些变化

朱雀二号的研发者蓝箭航天成立于2015年，两年后朱雀二号的研发就提升了日程。此后经过了5年的研发，火箭的一切准备工作就绪。

在几年来的整体研发进程中，蓝箭航天建立了自己的发动机试验基地，火箭的制造基地以及发射场地等方面，也都进行了建设。

相比于国家主导的发射，商业化的火箭发射，要实现整体产业链的完整，同时火箭的制造和发射成本也要尽可能降低。

因为商业的目标是产业化运作，只有将成本降低了，接下来企业才能将发射持续推动下去。

除此之外，商业化发射面对的客户是多方面的，既有国内的，未来也会逐步拓展到国外的客户。

就以天上运行的卫星为例，其都有使用寿命，未来都会逐一进行更换。因此商业化的发射，就有了可持续运作的保证。而要想取得口碑，火箭就得拥有连续而稳定的发射能力。

正是在这一系列前提下，像朱雀二号这样的商业化火箭打造，低成本是绝对的基础。火箭的副总师此前也表示，下一步提升火箭的整体运力，进一步打造可靠性，将是必要而关键的目标。

此外，既然是商业化运作，势必就会存在竞争。蓝箭航天自推出液氧甲烷火箭以来，马斯克的SpaceX，以及另一家相对论空间公司，也在拼命研发该型号的火箭。

毕竟液氧火箭的回收优势明显，而一旦火箭整体利用的成本降低，商业发射的费用也能有所降低。如此一来，客户肯定会选择价格较低的来发射。

但马斯克的星舰，以及另一家公司的人族一号，其液氧甲烷领域的研究并不顺利。今年他们各自的产品也进行过试飞，但无一例外也都失败了。

所以就整体的竞争趋势看，在液氧甲烷燃料领域，国内蓝箭航天的朱雀二号，相比于星舰和人族一号先胜过了一筹。

但很显然，接下来在该领域的竞争还会更激烈。对此，已经先行一步的蓝箭航天也有准备。

朱雀三号已经发布

就在朱雀二号运载火箭升空后的第二天，蓝箭航天于10日公布下一代的火箭产品朱雀三号。

新型号的火箭，依然用液氧甲烷作为燃料，其可进行回收使用，火箭的子级可以重复利用至少20次。

相比于朱雀二号，三号无论是体型还是运载能力，又有了全面的提升。火箭的长度达到了76.6米，直径也达到了4.5米，其中整流罩的直径更设达到了惊人的5.2米。

在推力上，火箭的起飞重量超过了660吨，推力达到了900吨左右。所用的发动机，在朱雀二号的基础上，性能又得到了进一步的怎强。

因为要回收使用，火箭整体的构造和所用材料方面，都做了相应的调整。按照设计，其燃料储箱的材料使用的是高强度的不锈钢。

不锈钢材料可以降低火箭的制造成本，制造的周期也能大大缩短。尤其是多次往返太空地面，其耐高温的特性更是明显。

由于使用的液氧甲烷燃料，火箭的一级发动机在回收后，可以不做任何检查，就能加注燃料后继续第二次飞行。

所以在未来，火箭也就像飞机航班那样，实现了常态化的运作。在发射成本上，相比于一次性火箭，可回收火箭的成本能降低九成左右。

按照蓝箭航天的计划，不出意外的话，朱雀三号将在2025年进行首飞。

马斯克旗下的液氧甲烷火箭还没有升天，国内下一代火箭型号的制造就提出了明确的时间表。单单从成本来看，马斯克接下来肯定会加大追赶力度的。

结语

如果说上世纪的航天和太空探索，完全由国家来推动和主导，进入21世纪以来，随着各种技术的成熟和下沉，私营机构也加入了航天和太空探索领域。

马斯克因为在全球高调，所以他的SpaceX公司相对也更知名。从成立时间来看，SpaceX成立于2002年，另一家企业蓝色起源则成立于2000年。

此外，英国也有私人在2004年成立的维珍银河，日本方面有私营的星际技术公司，欧盟方面则有PLD空间公司。

我国除了蓝箭航天之外，还有星际荣耀和银河航天两家民营企业。很显然，未来的航空航天不仅仅有国家层面的主导，私营企业的加入，更会让航空航天领域的技术继续下沉。.