12月14日，蓝箭航天的朱雀二号火箭点火升空，这是甲烷燃料发动机的首次轨道飞行任务，也是中国首次发射商业开发的液体推进剂火箭。
(资料图)
其箭体长度49.5米，直径3.35米，起飞质量219吨，起飞推力268吨。第一级采用4台推力达到80吨的天鹊12液氧甲烷发动机。
该发动机是中国第一台使用液氧甲烷作为燃料的发动机，也是一种开式循环发动机。其二级则采用一台80吨级主发动机，和一台10吨级游动发动机组合。
并且，朱雀二号能够向200公里的低地球轨道 (LEO) ，提供 6000公斤的有效载荷，向500公里的太阳同步轨道（SSO），提供4000公斤有效载荷。
上图：火箭发动机的循环类型
而它的最终目标，是取代陈旧的长征火箭，解决中国对中等容量运载火箭的需求。本次发射就是它证明自己的机会。
可尽管大家都对这一历史性任务寄予厚望，但朱雀二号却未能进入轨道，并失去了它携带的14颗卫星。而问题貌似源自二级游动发动机。
上图：下线的朱雀二号
从视频中可以观察到，火箭在飞行后大约五分钟内一直运行稳定，但在第二阶段却未能加速到轨道速度。
这是因为第二级的主发动机关闭之后，四个游动发动机未能完成最后的飞行，反而提前关闭了。
上图：正在建造中的朱雀二号火箭
但无论如何，即便朱雀二号没有实现其任务目标，本次任务仍然使它成为世界上，第一枚使用液氧甲烷发动机，尝试进行轨道飞行任务的火箭。
当然，就在朱雀二号发射失利的同时，蓝箭航天的对手，Relativity Space和SpaceX也在争取，率先使用甲烷燃料发动机进行轨道飞行任务。
上图：试验台上的天鹊12发动机
不过好在他们的火箭还在建设中，所以朱雀二号还有机会拿下第一的宝座。更有趣的是，就在大家失望之余，却意外的没有受到外媒的冷嘲热讽。
往往在咱们之前的火箭发射任务中，无论成功与否，他们都会跑来抹黑甚至落井下石。但这次却出其的说上了好话。
包括美国太空网在内的一些网站都表示：“尽管朱雀二号失败了，但这次发射尝试代表了中国航天计划，在国家和商业能力方面的又一次飞跃。标志着中国首次尝试发射，私人研制的液体推进剂运载火箭。”
而这些尊重，也许恰恰源自他们对液氧甲烷发动机的重视。作为航天新宠，液氧甲烷发动机可谓是未来可重复使用火箭的首选。因为它拥有无毒环保、高可靠、高性能、低成本、易操作、可重复使用等各种特点。
例如就燃料而言，甲烷的来源显然比液氢燃料更加广泛，成本更低。另外，液态甲烷的密度还是液氢的6-8倍，所以能节省很多空间。并且液态甲烷的保存温度也比液氢高很多，更易于储存。
最重要的是，氢氧发动机燃烧激烈，其推力室内壁经过三次以上的点火就可能出现裂纹，而液氧甲烷发动机则可以在几十次燃烧后依然没有损伤。可想而知，这样的优点对于重复使用火箭而言有多重要。
此外相比煤油燃料来说，甲烷同样有很多优点。例如不像煤油那样容易积碳和结焦，因此也不需要通过富氧燃烧清除积碳，进而节省了氧气。并且，甲烷的价格同样也要比煤油更低廉。
而且甲烷还有一个好处，就是可以在太空中获取。比如在火星上就可以直接制备甲烷，这对于深空探索来说有着重要意义。因此，致力于火星移民的SpaceX，也在液氧甲烷发动机的研发上，下了很大功夫。
其研制机型名为猛禽发动机，已经完成了10km高空跳跃试验，即将进行轨道试验。同时，美国的另一家公司——Blue Origin，研制的液氧甲烷发动机BE-4，也已完成热试车。
就拿猛禽来说，它将作为星舰和超重型助推器的主动力，预计第二代猛禽发动机能够成功产生230吨推力，采用了复杂的“全流量分级燃烧循环”。
上图：全流量分级燃烧火箭发动机
所谓全流量分级燃烧发动机，就是通过使用多个燃烧室，实现部分燃料先进入预燃室燃烧，产生的推力再推动涡轮泵，驱动全部燃料进入主燃烧室燃烧并产生推力，因此可以将每一丝的燃料都转换成推力！
上图：猛禽发动机工作原理
并且通过这种设计下，燃烧室可以承受更大的压力，支持更大的比冲。同时涡轮机的工作温度也更低，因而发动机的寿命得到延长，提高了效率。
因此根据马斯克的说法，未来安装在重型火箭——星舰上的猛禽发动机，甚至有可能达到免维护使用100次，简单维护后重复使用1000次。
到这咱们再回过头来看看朱雀二号的发动机，其采用开式循环，仅拥有80吨的推力，在“猛禽面前似乎显得太过孱弱。
然而虽然开式循环的燃烧效率相对较低，但却有利于吸收我国液氧煤油发动机的先进经验。简单来说选择开式循环，对于液氧煤油发动机的应用而言是一个捷径。
并且80吨的推力，对于定位在中等容量运载火箭的朱雀二号来说，也完全够用了。而用于重型火箭的液氧甲烷发动机的研发，咱们的“国家队”才是主力。
同时，蓝箭航天计划在未来开发更多配置的朱雀二号。进一步将火箭的运载能力，提高至低地球轨道 (LEO)有效载荷32吨，并且未来朱雀二号还将实现可重复使用。
所以，即便朱雀二号发射失利，我们也不必气馁，甚至要用积极的眼光去看待，毕竟航天事业本就是一个循序渐进的过程。即使SpaceX也是摔了很多次才最终成功的，因此咱们的民营企业已经做得很好了。
