“朱雀二號”遙三運載火箭

2022年12月至2023年12月，“朱雀二號”首批次3枚火箭全部完成發射，使得“朱雀二號”成為世界第一型成功入軌和連續成功入軌的液氧甲烷運載火箭，該型火箭完成了階段性使命。

“朱雀二號”遙三運載火箭

對于中國商業航天乃至整個中國航天而言，醞釀多年的“朱雀二號”液氧甲烷運載火箭無疑是一個具有標志性意義的創新型號，其一馬當先開啟了中國運載火箭液氧甲烷時代。而作為新生事物，“朱雀二號”第一批次產品基本還是解決“入門”的問題，火箭運載效率較低，沒能達成設計運力目標。

“朱雀二號”是由藍箭航天公司自主研制的中型雙低溫液體運載火箭，采用兩級串聯構型，主動力全部采用液氧甲烷發動機。該箭基本型高49.5米，一級、二級和整流罩直徑均為3.35米，起飛質量220噸，起飛推力268噸，高度200千米近地軌道（LEO）運力4噸，運載系數約1.8%，高度500千米太陽同步軌道（SSO）運力1.5噸，運載系數約0.68%。顯而易見，“朱雀二號”初始版本的運載效率嚴重偏低。根據“朱雀二號”的設計目標，其高度200千米近地軌道運力6噸，高度500千米太陽同步軌道運力4噸，這一目標只能依靠改進型實現。

“朱雀二號”改進型遙一運載火箭

“朱雀二號”改進型（ZQ-2E）沿用基本型一級，使用經過深度改進的二級。“朱雀二號”改進型二級的改進之處主要體現在結構系統和動力系統方面。結構系統方面，改進型二級采用了共底貯箱，簡化了結構，降低了高度和箭體質量。

“朱雀二號”改進型遙一運載火箭

動力系統方面，主發動機由“天鵲-12”（TQ-12）真空型替換為“天鵲-15A”（TQ-15A）真空型液氧甲烷發動機，去掉了“天鵲-11”（TQ-11）游動發動機，改用“云鵲10號”（YQ-10）姿控動力系統取代其功能。

“天鵲-15A”真空型發動機試車

“天鵲-15A”（TQ-15A）真空型發動機增大了噴管，真空推力達到約85噸（836千牛），可實現60%至110%深度變推力，比沖約339秒，整體性能達到國際先進水平。該發動機具備±4°雙向搖擺功能；具備3次點火能力；使用泵前擺動；渦輪泵應用端面密封技術，減小漏率，簡化了火箭發射流程；渦輪泵改為雙級渦輪，提高了效率并減小了發動機尺寸；渦輪排氣被引入推力室噴管延伸段，提高了發動機比沖并減少了發動機側向力。

“天鵲-12”真空型真空推力約79噸（776.5千牛），真空比沖337秒，額定推力，可啟動次數1次，相較而言，“天鵲-15A”真空型推力、比沖有明顯提升，并具備深度變推力和3次啟動能力，這些優化將大大助力火箭的運力提升。

“云鵲10號”姿控動力系統

“云鵲10號”（YQ-10）為擠壓式單組元催化分解液體火箭發動機，采用常溫自燃推進劑，具備穩態及脈沖工作能力，主要用于火箭滾轉、俯仰、偏航、末速修正、推進劑沉底等控制，能為主發動機多次啟動建立前提條件。通過取消游動發動機，二級降低了系統復雜度，減重約0.4噸。此外，為提高火箭的性能，將使用全過冷加注技術以降低推進劑溫度，提高使用性能。

“朱雀二號”改進型遙一運載火箭

“朱雀二號”改進型（ZQ-2E）火箭高47.3米，起飛質量220噸，起飛推力282噸。相較于“朱雀二號”基本型，改進型高度降低了2.2米，起飛推力提升了14噸。“朱雀二號”改進型有望實現“朱雀二號”系列火箭的運力目標。目前，“朱雀二號”改進型火箭即將迎來首飛。

預計在2024年11月27日10:00，在酒泉衛星發射中心96A號工位，“朱雀二號”改進型（遙一）運載火箭將執行首飛任務，計劃將所載衛星送入近地點300千米、遠地點500千米、傾角50度的近地軌道。

本次發射任務將是2024年中國民營商業液體火箭首次發射，將為“朱雀二號”系列火箭實現常態化發射打下基礎。

作者：木蘭星舟