朱雀二號火箭首飛遺憾,對藍箭、對我國民商航天業的考驗還在後頭_風聞
空天说-太空那些事儿官方账号-2022-12-16 16:45
昨天,新華社發佈了12月14日我國民商航天朱雀二號火箭首飛任務情況説明:
“12月14日16時30分,我國在酒泉衞星發射中心執行朱雀二號民營商業新型運載火箭首次飛行試驗任務。火箭一級、二級主機飛行正常,二級遊機工作異常,發射任務失利。具體原因正在進一步分析排查。”


由藍箭航天研製的這枚漂亮火箭,最終沒能拿下全球首枚實現入軌的液氧甲烷火箭桂冠,比較遺憾。有網友認為這次發射成功了70%甚至90%;也有人認為,航天發射只有0或1,沒成功就是沒成功。
今天簡單聊聊這次發射到底實現了什麼,以及它對藍箭、對我國民商航天企業提出了什麼新命題、新挑戰。
航天界有一條世界級“魔咒”:民營商業航天公司液體火箭首飛,都以失利告終。藍箭航天也沒能打破這一規律,加入了SpaceX、Rocket Lab、維珍銀河、Astra、Firefly的隊伍。實際上,即便把統計對象從民商公司換成國家,也只有蘇聯和中國實現了液體火箭首飛即成功。
正如馬斯克所説,Space is hard。
不過,藍箭這次發射,還是驗證了大多數系統的工作可靠性:

從飛行任務上看,火箭已經完成起飛、一二級分離、拋整流罩、二級主機關機等多數關鍵動作,只因遊機異常沒能完成入軌;
從系統上看,火箭技術路線和總體設計方案、箭體結構、主發動機、控制系統、發射場保障系統、測量系統等都通過了驗證。
可以説,公司過去7年投入重金打造的自主能力鏈條 - 從研製到測試、到生產、到發射工位、再到人員隊伍,還是展示出了應有的實力 - 畢竟,在全世界已經實施入軌發射的民商火箭中,朱雀二的體量僅次於SpaceX獵鷹9號系列(含獵鷹重型)。這點還是值得肯定。
不過,真誠的投入可以換來理解和支持,但企業的未來終將由產品成敗決定。從0到1,是藍箭無法迴避的門檻。藍箭接下來一定會對故障展開細緻調查分析,完成“歸零”。

圖説:測試中的朱雀二號二級發動機系統,由固定於中間的80噸推力主發動機和外圍由4個可動噴管構成、共產生10噸推力的遊機組成。火箭一二級分離後,主機和遊機一同運行約150秒,隨後主機關機,遊機繼續工作400餘秒,完成入軌。
故障分析清楚之後,藍箭航天的選擇卻會有些不確定性。
朱雀二號二級“主機+遊機”的設計方案,繼承自我國中型運載火箭的鼻祖 - 長征二號丙。這一設計相對成熟簡單,對於藍箭那樣時間較為緊迫的初創企業,幾年前決策採用這一方案也算合理選擇。

但“主機+遊機”也缺點明顯:“死重”大,效率較低。以朱雀二號為例,飛行295秒之後,小小的遊機還要帶着已經無用的主機繼續飛行400多秒,這顯然具有優化空間。
藍箭航天也意識到了這一點。根據今年9、10月份的披露,公司已經開始測試新型二級動力系統。新系統取消了遊機,改安裝噴管可以轉動的更大推力主機,並另配備專門設計的小型姿軌控發動機輔助控制。這一系統更高效、更現代化。


圖説:新型二級發動機(上)和姿軌控發動機(下)
綜合各方信息,藍箭計劃在朱雀二號第二批次火箭採用上述設計,第一批次餘下2枚(亦説1枚)火箭將沿用當前的“主機+遊機”結構。
首飛的意外,可能會影響這一計劃。
如果調查表明隱患排除難度不大,那麼後續產品稍加修改即可按計劃使用;但如果發現故障源自深層、排除隱患成本較高,那麼藍箭就將面臨抉擇:是花大價錢去修正一個再使用1 - 2次就要被替換的老設計,還是乾脆放棄它,直接組織新產品的飛行測試?
現在沒有答案。
幸運的是,藍箭已經積累了一定技術家底,起碼“有得選”;但可能不利的是,如果選擇了直接跨越到新產品,下次飛行或許就得等上相當時間。國家政策制定者、監管方、資方、客户、民眾……還願意保持耐心嗎?
Space is hard。對藍箭、對我國民商航天行業,真正的考驗還在後頭。
強者,只生於磨鍊。

PS:眼下還有一點好。根據國家新政,民商火箭對衞星發射中心“成功率KPI”的影響已經大幅度降低,商業公司實施飛行試驗的自由度更大。這對藍箭們是好消息。