在7月12日上午9时,我国成功创造了一个历史:朱雀二号运载火箭发射升空,火箭进入预定轨道,该次试验取得了圆满成功。这次的火箭发射任务取得成功也代表我国成功发射全球第一款液氧甲烷火箭,意味着我国运载火箭在低成本液体推进剂上取得了重大突破;更重要的是这次发射并不是以往的“国家队”出手,而是由国内民营航天公司独立自主打造,是我国商业航天和民营火箭里程碑式的重大突破。
对于这个朱雀二号大家了解的可能不多,但是SpaceX公司的星舰大家就耳熟能详了,二者都属于液氧甲烷火箭,而全球总共有10款液氧甲烷火箭,分别是星舰、新格伦、火神半人马、人族R、中子号、人族一号、stoke space,以及我国的长征九号、双曲线二号、朱雀二号;其中人族一号和星舰在今年全都发射失败,朱雀二号在去年也发射失败,为此当时还有不少人对此嘲讽,说中国航天不如美国航天,但随着今年美国的运载火箭接连发射失败这种声音就少了很多,而到了现在朱雀二号成功发射升空后这种声音就彻底消失,兜兜转转这么久到头来还是我国率先实现了这一点。
(图为美国的液氢液氧储存罐)
当前全球都选择液氢甲烷就是因为这种燃料的发动机推进效率高、推进剂燃烧无积碳,隔热需求大幅下降、燃料来源广泛价格便宜,使得火箭成本大幅降低,是可重复使用火箭和飞行器的不二人选;像之前SpaceX公司的梅林发动机采用的就是液氧煤油,虽然可以重复使用但容易出现积碳影响可重复使用性能,并且只能采取开式循环浪费了大量的推进器的。液氢液氧虽然不容易出现积碳,可重复使用性能高还环保,但是液氢的密度太大了,导致火箭升空时需要携带一个巨大的罐子才行,这导致这类飞行器往往体积巨大实际有效载荷却没怎么提升;并且液氢不但价格高昂,在使用条件上也十分难,由于二者的温差巨大,如果液氢液氧两款燃料隔得太近没有隔温措施会导致一个被冻成固体一个被蒸发,想要在太空中控制好两个推进剂罐的温度是一件非常难的事情。而使用液氧甲烷就没有这种担心的了,液态甲烷的密度是液氢的五倍以上,这意味着同等体积下液态甲烷的燃料是液氢的五倍,大幅缩小了自重,并且液氧甲烷的温差仅为1℃,对设计要求没那么严格。
(图为亚轨道轰炸机概念图)
实现了液氧甲烷火箭的成功发射升空后,在未来可重复使用火箭的开发也就变得更加简单,到时候人人上天也不再是个梦想。当然,除了在商业航天上有着极高的意义之外,在军用领域也有着极高的战略意义,目前全球都没有一款可重复使用的航天器,而一旦我国能够实现这一点了等于是说就有了一款太空战机,就按照以往火箭携带的重量来看完全能够搭载一些大当量的核武器,然后从太空中发起打击,打击完后还能再次返回地面补充弹药重新进行打击;并且这种打击是无法拦截的,因为目前全球都没有针对太空的防御系统,再加上这种飞行器在太空中是以高超音速飞行,即便是有卫星看到了也无法计算出准确的打击地点,到时候敌方可能还正在基地里躺着呢,突然就“天降正义”,直接被“核平”。另外这种打击方式需要的燃料较少,在太空轨道飞行的飞行器几乎不怎么消耗燃料,搭载了核武器之后完全可以做到战略巡航,如果多安排几架这样的飞行器上天后甚至能够形成24小时的全天候战略巡航,随时能对敌方发起核打击。
除此之外这种飞行器在战略运输上的意义也极大,像目前的战略运输机搭载几十吨的东西跨越上万公里运输都要十几个小时,中途还要担心会不会遭到对方的拦截,而这种可重复使用的太空飞行器就不同了,以太空飞行器的速度能够在2小时内做到投送全球任意一个地点,如此高的效率一旦到了战时对方还在整备呢,我国就已经实现了力量部署,都兵临城下了这怎么打?因此别看这只是一次“平平无奇”的民营火箭成功发射,但在国家的战略意义上来看可大着呢。