向大推力可回收火箭邁進一步，「藍箭航天」完成80噸液氧甲烷發動機短噴管推力室熱試車

36氪獲悉，   9月27日，民營火箭公司藍箭航天自主研發的國內首臺80噸液氧甲烷發動機天鵲(TQ-12)短噴管推力室在其湖州自主建設的試車臺進行了20秒的短程點火試車並取得成功。

此次點火試驗是國內首個民營大推力液氧甲烷推力室試車，其任務是加快驗證“天鵲”（TQ-12）推力室的核心技術，開啟“天鵲”（TQ-12）發動機以及“朱雀二號”液體運載火箭進入大規模地面試驗。

2018年3月，“天鵲”（TQ-12）80噸液氧甲烷發動機推力室設計工作完成，9月1日短噴管推力室交付。該推力室是“天鵲”（TQ-12）發動機的推力室首批產品中的先行者，與全狀態推力室相比，短噴管推力室不包含噴管延伸段，噴口面積比為4：1。

主持該產品研發的藍箭航天高階工程師袁宇表示，大量的試驗是發動機研製成功的必要條件。液體火箭發動機集燃燒、傳熱、流體力學、結構力學、低溫技術、測控技術等多種學科與技術於一體，僅僅依靠模擬計算無法滿足發動機的研製，必須開展各種大量的試驗 ，一臺成熟穩定的發動機，累計試車時間要達到兩萬秒以上。在9月24日，已經進行了1.5秒的箱壓點火試驗和5秒的短程試驗，9月26日進行了10秒短程試車，今天的試驗是一次短噴管狀態，60%工況的試車，目的是驗證“天鵲”（TQ-12）發動機推力室四個方面的內容：即驗證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資料；驗證再生冷卻與氣膜複合冷卻方案的熱防護效能，獲得甲烷超臨界換熱效能資料；驗證噴注器結構和材料新方案的可靠性；為後續產品的試驗打基礎。

值得關注的是，本次短噴管推力室試車是在藍箭航天自建的高壓擠壓試車臺上進行的，這也是國內唯一的民營熱試車臺。主管試車臺的高階測試系統工程師張昉告訴36氪，該熱試車臺高壓擠壓能力國內領先，氣源壓力高達35MPa，貯箱壓力最高可達32MPa，單側貯箱容積4m³，可以滿足當前“天鵲”80噸級液氧甲烷發動機推力室低工況試車以及未來燃氣發生器額定工況試車的需要。

如36氪此前在《 ofollow,noindex">逐夢萬億太空市場：拆解中國版SpaceX們 》一文中提到的，在中國有可能最終取得成功的火箭公司很可能 具備以下幾個特徵的火箭公司：①要有明確運載能力的主力箭型；② 具備合理的降低成本技術路徑；③ 發動機自研。

其中， 發展可重複使用運載火箭是降低成本的有效途徑之一，自研液氧甲烷發動機成為普遍被認可的方案。 國外，SpaceX、Blue Origin均選擇了這一模式，希望通過回收火箭，維修再多次利用，分攤硬體成本。據SpaceX釋出的資料，如果回收並低成本重複使用獵鷹-9的第一級，可降低發射成本30%，如果第一級和第二級都能回收並低成本使用，則可降低發射成本40%以上。

當前一個被普遍接受的觀點認為，自研液體火箭發動機是一個最佳方案。目前來看，液體火箭發動機主要有四種方案，即液氧煤油、液氧液氫、液氧甲烷、偏二甲肼/四氧化二氮。 液氧甲烷因為燃燒低積碳、適合長時間飛行、相對高的比衝（高於液氧煤油，但低於液氧液氫）、燃料密度高、易儲存、星際燃料充裕等因素，成為包括SpaceX、Blue Origin 、藍箭、星際榮耀等多家公司重點考慮和選擇的方案。

現階段，國內液氧甲烷火箭方向，第一梯隊的藍箭、星際榮耀兩家公司關注度最高，兩家公司均已做液氧甲烷發動機及火箭為重點。此外，第一梯隊的零壹空間亦有表示將涉足液體火箭。此次藍箭點火試驗也是國內首個民營大推力液氧甲烷推力室試車。

另外，從落地的角度看， 今年三家公司的業務重心仍是固體火箭發射。根據公開資訊，今年，零壹發射了最大飛行高度38公里的探空火箭“重慶兩江之星”，星際榮耀已經發射飛行高度100km的亞軌道火箭雙曲線一號S，藍箭計劃於2018年10月發射一枚入軌火箭“朱雀一號” ，星際榮耀計劃於明年發射一枚入軌火箭。如36氪此前文章所說，今年10月藍箭入軌火箭的發射成功與否，也將成為影響這條賽道格局的重要因素。