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中國民營火箭朱雀二號首飛失敗,14顆衛星丟失,問題出在哪?

2023-01-03由 老粥科普 發表于 歷史

由於二級火箭遊機未能正常工作,朱雀二號遙一火箭未能進入預定軌道,有報道稱箭上搭載的14顆小衛星丟失,藍箭航天公司宣佈發射任務失利。

有朋友說朱雀二號(ZQ-2)已經飛躍了卡門線到達230公里高度,這是“成功了一半,甚至是一大半”。

心情可以理解。

但請注意,這裡是中國,成功就是成功,失敗就是失敗,不成功便是失敗。

中國民營火箭朱雀二號首飛失敗,14顆衛星丟失,問題出在哪?

朱雀二號在酒泉發射升空

韓國和印度經常有“發射成功了90%”甚至“99%成功”的說法,它們也據此擠進了“航天強國”行列。

然而航天發射的目的不是看著火箭上天,而是用火箭把航天器送入軌道,或者讓探測器安全著陸在外星球表面。

這個目的沒達到,任務沒完成,哪怕是“只差一點點”也是失敗。

失敗不是成功之母。承認失敗,找到失敗的原因並加以改進,才是成功之母。

所以,儘管“朱雀二號”火箭這次失敗了,我還是很熱烈地為他們點贊!

中國民營火箭朱雀二號首飛失敗,14顆衛星丟失,問題出在哪?

朱雀二號一級火箭

提起“私營”或“民營”火箭企業,許多朋友第一個想到的就是美國太空探索技術公司(SpaceX),他們正在研製的“星艦”一級使用多達29臺“猛禽II”液氧甲烷發動機。然而中國的藍箭航天公司卻是全球第一個藉助液氧甲烷推力飛出大氣層的民營企業,“星艦”上級試驗最高達到10公里。

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朱雀二號一級的4臺發動機

“朱雀二號遙一”是一枚中型兩級低溫液體火箭,它的第一級安裝了4臺80噸級推力“天鵲-12”(TQ-12)液氧甲烷發動機,使起飛推力達到268噸;二級發動機由一臺真空推力80噸的“天鵲-12”與一臺真空推力8。2噸的“天鵲-11”(TQ-11)遊機組合,“天鵲-11”有4個推力室,所以朱雀二號的二級火箭有“一大四小”共5個噴嘴。

“朱雀二號”之所以採用“主機+遊機”的組合,主要是因為它的二級主機是固定的,需要利用遊機的擺動來調整火箭飛行姿態,使其準確入軌。

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朱雀二號二級發動機3000秒熱試車

我們知道運載火箭的飛行速度很快,當它在空氣稀薄的高空飛行,或者在大氣層外,是無法使用飛機那樣的舵面來調整方向的,這時候火箭就需要利用偏轉發動機噴嘴的角度來偏轉方向。

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火箭透過發動機的擺動來偏轉方向

通常火箭設計師會將發動機安裝到一個可以偏轉角度的支架上、利用液壓桿來推動支架運動,這被稱為“泵前擺”,缺點是支架和液壓部件會增加額外的重量;另一種方式是“泵後襬”,只有推力室和噴嘴動,其它不動,但這就涉及到發動機的全新設計,技術難度和成本更高。

為了解決上述問題,一些火箭選擇固定主發動機、利用遊標發動機來偏轉方向和調整姿態,最經典的是俄羅斯聯盟火箭,它的一級火箭上總共有12個遊標發動機噴嘴,密密麻麻很是壯觀。

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俄羅斯聯盟火箭底部

在對遊標發動機故障“歸零”的同時,藍箭航天公司也在計劃使用全新的“天鵲-15A”(TQ-15A)發動機替代“TQ-12 + TQ-11”組合作為朱雀二號二級火箭發動機。TQ-15A真空推力達836千牛(約85噸),這樣採用泵前擺方式就可以省掉一臺TQ-11遊機,整體重量減輕400千克,系統複雜度也相應降低。

祝願他們下次成功!

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