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來源：互聯網

朱雀二號（簡稱：ZQ-2，英文名：Zhuque-2 carrier rocket是中國北京藍箭航天空間科技股份有限公司研發的一款民商用新型液氧甲烷火箭。該火箭為兩級構型，全箭高度49.5米，箭體直徑3.35米，起飛質量220噸，起飛推力282噸。200千米低地球軌道運載能力（LEO）6000千克，500千米太陽同步軌道運載能力（SSO）4000千克。

2022年12月14日，朱雀二號遙一運載火箭首次發射失敗。2023年7月12日，朱雀二號遙二運載火箭在中國酒泉衛星發射中心發射成功，火箭進入預定軌道飛行，試驗任務取得成功。2023年12月9日07時39分，朱雀二號遙三運載火箭在中國酒泉衛星發射中心發射升空，將搭載的鴻鵠衛星、天儀33衛星及鴻鵠二號衛星順利送入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。2025年5月17日，朱雀二號改進型遙二運載火箭在東風商業航天創新試驗區發射升空，成功將搭載的天儀29星、天儀34星、天儀35星、天儀42星、天儀45星、天儀46星共6顆衛星送入預定軌道。8月15日，朱雀二號改進型遙三民營商業運載火箭在東風商業航天創新試驗區點火升空，火箭飛行異常，飛行試驗任務失利。

朱雀二號的連續發射成功，標志著朱雀二號作為全球首款連續發射成功的液態氧甲烷運載火箭，其技術狀態成熟度和穩定性得到進一步驗證，可靠性達到商業化發射交付要求。開啟了中國主流液體火箭規模化商業發射的新階段。

發展歷史

研發背景

甲在成本和可復用方面有著較大的優勢，?且隨著可回收、可復用的運載火箭成為行業發展趨勢，?世界主要航天強國都在積極開展“天鵲”發動機技術和火箭技術的研制工作。

與煤油相比，甲烷可以工業化大批量生產、價格便宜，其液態時的溫度與液氧接近，使用維護要求也相近。另外，甲烷燃燒產物潔凈，無積炭，發動機使用后無需清洗，重復使用場景下對發動機的維護保養與液態氧煤油相比要友好得多，因此，甲烷是一種非常適合商業火箭使用的推進劑。

藍箭航天作為一家商業公司，追求更低的成本、更高的發射頻次、更加工業化的配套體系，液氧甲烷可以滿足這種需求，并且更容易獲取，對火箭及發動機的修復也更加有利。并且在過去60多年里，中國圍繞液氧煤油發動機、氫氧發動機等已經做了很多開發工作，而且產品都非常成熟，在此背景下，為了實現新的突破并在市場獲得一席之地，?藍箭航天希望通過研制液氧甲烷火箭實現更低的成本，并形成一定的競爭力，同時填補國內航天領域的空白，朱雀二號運載火箭就此誕生。

研制歷程

朱雀二號遙一運載火箭

2017年9月，朱雀二號運載火箭立項，同年12月底完成型號方案論證，轉入方案設計。

2018年3月，TQ-12“天鵲”發動機推力室設計工作完成。

2018年7月，藍箭航天在京宣布，公司自主研發的中型液態氧甲烷運載火箭朱雀二號已經于2018年6月完成全系統設計工作。

2018年7月底，藍箭航天自主研制的2000N雙組元姿軌控發動機試車取得圓滿成功。

2018年9月1日，TQ-12短噴管狀態推力室順利交付，與全狀態推力室相比，短噴管狀態推力室不包含噴管延伸段，噴口面積比為4：1。

2018年10月9日，TQ-12短噴管狀態推力室點火試車成功。驗證了噴注器在低工況下的燃燒效率，探索噴注器的節流工作下限；驗證了推力室低工況下的燃燒穩定性，獲得壓力波動及相關的震動數據；驗證了再生冷卻與氣膜復合冷卻方案的熱防護性能，獲得甲烷超臨界換熱性能數據；驗證了噴注器結構和材料新方案的可靠性；為后續產品的試驗打下了的基礎。

2019年6月，朱雀二號運載火箭進入初樣研制階段。

2020年5月13日，朱雀二號火箭控制系統與TQ-12發動機匹配驗證成功，順利完成第三次搖擺試車點火試驗，點火時長200秒。試驗成功標志著80噸液氧甲烷發動機TQ-12成為全球首臺通過泵后擺火箭發動機技術驗證的大推力液氧甲烷發動機。這次試驗是TQ-12液氧甲烷發動機和朱雀二號運載火箭初樣研制階段的重要突破。

2020年7月14日，朱雀二號完成了控制系統與TQ-11二級游機發動機匹配性驗證。其二級游機10噸級“天鵲”發動機TQ-11完成了單次時長達3000秒的熱試車考核，達到了國內民營泵壓式低溫液態火箭發動機單次試車時間最高紀錄，發動機各項技術指標滿足火箭總體要求。

2020年11月13至17日藍箭航天順利完成朱雀二號火箭二級發動機聯合試車。本輪試車的火箭發動機由80噸TQ-12和10噸級的TQ-11“天鵲”發動機組合而成。

2021年1月，朱雀二號運載火箭完成了整流罩分離試驗，試驗驗證了整流罩分離火工品的工作性能、工作時序以及整個分離動作的全過程，分離過程各項參數符合設計要求，證明了分離設計的合理性和接口協調性，為朱雀二號的首飛奠定了堅實的基礎。

2021年9月底，朱雀二號運載火箭轉入試樣研制階段

2022年1月，朱雀二號遙一火箭完成出廠前的總檢查工作，具備出廠條件。

2022年12月14日16時30分，朱雀二號遙一運載火箭在中國酒泉衛星發射中心點火起飛，一級飛行、一二級分離、二級點火、整流罩分離均正常，二級主機關機后游機異常關機，發射任務失利。故障原因經查明是由于二級游機異常關機故障定位于游機氧輸送管與氧泵低壓殼體連接部位剛度不匹配，低壓殼體存在強度裕度不足，在主機關機水擊作用下氧泵低壓殼體破裂，引發游機異常關機故障。

朱雀二號遙二運載火箭

2023年3月，朱雀二號遙二運載火箭在嘉興藍箭航天中心完成總裝，具備交付總測條件。

2023年5月4日，朱雀二號遙二運載火箭從藍箭航天嘉興火箭制造基地出征，途經數十個省市，歷經3700余公里，共歷時9天，于2023年5月12日順利抵達酒泉衛星發射中心藍箭航天火箭發射場。

2023年7月12日9時00分，朱雀二號遙二液氧甲烷運載火箭在中國酒泉衛星發射中心發射升空，按程序完成了飛行任務，發射任務獲得圓滿成功。該次任務是朱雀二號運載火箭第2次飛行，也是世界首次成功將載荷送入預定軌道的液氧甲烷火箭。

朱雀二號遙三運載火箭

2023年5月底，藍箭航天自主研制的朱雀二號（遙三）運載火箭主要部組件齊套，在藍箭航天嘉興火箭制造基地開始總裝工作。這是朱雀二號運載火箭第一批次驗證箭的第三發。12月1日，朱雀二號遙三運載火箭轉運至發射區。

2023年12月9日7時39分，朱雀二號遙三運載火箭在中國酒泉衛星發射中心發射升空，將搭載的鴻鵠衛星、天儀33衛星及鴻鵠二號衛星順利送入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。

2025年8月15日9時17分，朱雀二號改進型遙三民營商業運載火箭在東風商業航天創新試驗區點火升空，火箭飛行異常，飛行試驗任務失利。同日，“LANDSPACE藍箭航天”微信公眾號發布情況說明：此次任務是朱雀二號改進型的又一次飛行檢驗。航天工程具有高復雜性和高挑戰性，每一次任務都是推動技術進步和工程成熟的重要實踐，會以負責任的態度，會同任務相關方，基于全部飛行數據，全面開展故障歸因與技術改進工作，并在調查過程中保持信息的公開與透明。

未來改進

TQ-12A

TQ-12A發動機于2021年2月立項并啟動研制，在充分繼承TQ-12發動機技術的基礎上，通過設計優化及改進，發動機推力提高9%、比沖提高40米每秒、重量減輕100千克。

未來，TQ12A有望在朱雀二號運載火箭第一級亮相。

TQ-15A

TQ-15A發動機與TQ-12A通用渦輪泵、閥門、燃氣發生器等關鍵組合件，采用泵前擺方案，真空推力達836kN，可實現60%~110%深度變推。

與現役的朱雀二號火箭二級發動機相比，其優勢表現在：1）取消游機，降低了系統復雜度，重量減少約400kg；2）具備±4°雙向搖擺功能，無需游機即可進行姿態控制；3）具備三次點火與深度變推功能，可以滿足多種彈道需求；4）使用泵前擺布局方案，減小了泵-推間距，提高了結構緊湊度；5）渦輪泵應用端面密封技術，減小漏率，簡化了火箭發射流程；6）渦輪泵改為雙級渦輪，提高效率的同時減小了發動機尺寸；7）渦輪排氣引入推力室噴管延伸段，提高了發動機比沖性能，且減少了發動機側向力。

未來，朱雀二號火箭第二級TQ-12主機與TQ-11游機的方案將取消，取而代之的是TQ-15A的80噸級可變推力泵前擺“天鵲”發動機。

YQ-10

YQ-10輔助動力系統配套于朱雀二號液氧甲烷運載火箭第二批次產品，主要用于火箭滾轉、俯仰偏航、末速修正、推進劑沉底等控制，與天鵲系列液氧甲烷發動機不同，其為擠壓式單組元催化分解液態火箭發動機技術方案，采用常溫自燃推進劑，具備穩態及脈沖工作能力。

技術特點

總體設計

朱雀二號液氧甲烷運載火箭為兩級構型，全箭高度47.3米。火箭一級采用4臺“天鵲”-12（TQ-12）80噸級“天鵲”發動機并聯，二級采用1臺“天鵲”（TQ-12）80噸級液氧甲烷發動機和1臺“天鵲”-10（TQ-10）10噸級游動液氧甲烷發動機組合而成。

箭體結構

箭體結構主要由整流罩、第一級、第二級組成。

整流罩

朱雀二號運載火箭整流罩采用分瓣旋拋方式分離，整流罩直徑3.35米，全長8.24米，為背角無齒蚌式結構，由非金屬端頭帽和蒙皮桁條結構的錐段、柱段共同組成。

整流罩位于運載火箭的最前端，在火箭于大氣層內高速飛行過程中起到調整氣流形態的作用，同時保護有效載荷不受氣動力、氣動熱及聲振等有害環境的影響。大型液體火箭整流罩要求在大氣層飛行過程中能夠牢固可靠的與箭體連接在一起，經受飛行氣流的高速沖刷，為有效載荷提供良好的罩內環境。

第一級

朱雀二號運載火箭第一級主要由一級發動機、尾端、一級燃箱、一級輸送管長排罩、一級箱間段、一級輸送管及增壓管長排罩、一級氧箱組成。一級發動機采用四臺“天鵲”-12（TQ-12）80噸級“天鵲”發動機并聯。

第二級

朱雀二號運載火箭第二級主要由二級發動機、二級燃箱、二級輸送管及增壓管長排罩、二級箱間段、二級氧箱組成。二級發動機采用一臺“天鵲”-12（TQ-12）80噸級液氧甲烷發動機和一臺“天鵲”-10（TQ-10）10噸級游動液氧甲烷發動機組合而成。兩機共用控制、吹除模塊。其中TQ-12發動機主要作為火箭二級飛行段的主推進力，TQ-11發動機則為火箭二級姿態控制及精確入軌提供動力。

動力系統

朱雀二號運載火箭發動機采用“天鵲”-12（TQ-12）80噸級“天鵲”發動機和“天鵲”-10（TQ-10）10噸級游動液氧甲烷發動機。

推進劑

朱雀二號發動機推進劑全使用液態氧甲烷。

這是由于煤油與甲烷的比沖基本相同的；但在冷卻效果上，甲烷展現出作為低溫燃料的優勢，得益于比熱容指標，其綜合冷卻能力是煤油的3倍以上，并且作為含碳燃料，不易結焦積碳，這對于發動機實際使用效果來說更加“友好”，因此甲烷更適合推力室的冷卻，特別是長壽命的可重復使用發動機。

液氧作為氧化劑，沸點約為-183℃，甲烷作為還原劑，沸點約為-161℃，兩者較為接近。便于使用低溫推進劑共底儲箱，從而有效降低儲箱質量，縮短長度，促使火箭箭體減重，增強運載能力，還可以彌補在組合密度上的劣勢。此外，甲烷的可揮發性強，因此儲箱可以采用自生增壓設計，進一步助力高效減重。

循環方式

朱雀二號運載火箭“天鵲”發動機均采用燃氣發生器循環。

燃氣發生器循環系統簡單、壓力低，對材料、工藝的要求低，研制難度較低、周期較短、投入較少、成本較低、性能適中，更適合規模較小的商業航天公司。同時，更為重要的是發動機的力、熱環境較好，便于實現重復使用。

發動機設計

朱雀二號運載火箭液氧甲烷發動機采用燃氣發生器循環，單臺推力室、同軸式渦輪泵、泵后搖擺、發射藥點火（后期采用火炬點火實現多次點火）、分級起動、自生增壓。

氧化劑供應系統：由主系統和副系統組成，包括氧泵、氧主閥、氧副閥、推力調節閥、節流圈及相應管路等組成。

燃料供應系統：由主系統和副系統組成，包括燃料泵、燃料主閥、燃料副閥、混合比調節閥、節流圈及相應管路等組成。

燃氣系統：由推力室、燃氣發生器、燃氣導管、渦輪及排氣管組成。主要功能是驅動渦輪做功，為氧換熱器提供加熱熱源，組織燃燒產生推力。

控制與吹除系統：由控制氣瓶、吹除氣瓶、自鎖電磁閥、控制電磁閥及相應管路、電纜等組成。主要功能是控制閥門的打開、關閉，并提供吹除氣源。

點火起動系統：由發射藥點火器、火藥起動器及相應電纜等組成。主要功能是在發動機起動時，帶動渦輪泵起旋，點燃推力室、燃氣發生器中的推進劑。

預冷回流/泄出系統：主要由吹除單向閥、節流圈、預冷泄出閥、預冷回流閥及相應管路組成。主要功能是發動機預冷時完成推進劑的回流、泄出與排放。

貯箱增壓系統：由氧自生增壓系統和燃料自生增壓系統組成，包括增壓氣蝕管、增壓單向閥、節流圈、換熱器及相應管路等組成，主要功能是為貯箱提供增壓氣源。

調節系統：由推力調節閥、混合比調節閥和控制電機組成。通過電機運轉，改變調節閥的流通面積，調節系統流量和壓力，實現推力和混合比調節。

推力矢量控制系統：由常平座、軟管和伺服機構組成。通過伺服機構控制推力室擺動，從而控制推力方向。

熱防護系統：由隔熱包覆層等組成，主要功能是對低溫及高溫部件進行包覆，減少低溫部件和高溫部件的熱傳導。

控制系統

朱雀二號運載火箭控制系統通過大功率機電伺服實現高精度控制　伺服系統作為調整火箭姿態的核心部件，布置在火箭發動機艙，負責通過接收控制指令，推拉火箭發動機產生相應角度變化，實現對火箭姿態的精準操控，其可靠性與性能直接關系到火箭能否精準將衛星送入預定軌道。

朱雀二號采用中國首創的“天鵲”發動機推力轉級控制技術，利用發動機推力調節能力和火箭自重對火箭進行牽制，對發動機系統的起動工作狀進行評估，評估合格后控制發動機推力轉級至100％工況，火箭起飛離臺，提升火箭發動機點火的安全性。

發射保障

朱雀二號運載火箭首次實現低溫液體火箭無人值守測控發射能力。在國內首次具備低溫加注遠距離無人值守測控發射能力實現真正意義上的高安全性。創新性地采用低溫連接器零秒脫落及防護技術，極大提高了故障狀態和點火異常時低溫液體火箭的后處理安全性。

性能參數

發射記錄

飛行時序

成就與影響

首創成就

積極影響

2023年5月，中國載人航天工程發布《關于征集空間站低成本貨物運輸系統總體方案的公告》為進一步降低空間站上行貨物運輸成本，增強上行貨物運輸的靈活性，探索發展商業航天模式。

朱雀二號遙二火箭的成功發射，是商業航天重要的一步。發展商業航天，讓運載火箭技術研制有了更多試錯可能，也為衛星等載荷在新型消費領域提供惠民服務提供更多發展機遇。此外，液氧甲烷燃料的成功運用，對于探索火星等人類社會太空探索更長遠目標，也有著巨大意義。可以想見在未來，會有更多商業航天公司自主研發的運載火箭成功上天，而有了這些來自民間、來自市場、來自社會的航天力量，中國航天事業必將走得更快、更遠。