7月12日，由蓝箭航天研制的朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射成功，火箭进入预定轨道飞行，试验任务取得圆满成功。

  此次朱雀二号成功入轨，也让我们顺利从SpaceX、蓝色起源、相对论空间等国外民营公司手中，摘下了全球首枚入轨的液氧甲烷火箭的桂冠。

  那么，作为著名科幻小说作家亚瑟·克拉克笔下的、未来深空航行的首选火箭发动机燃料组合，液氧甲烷火箭究竟牛在哪里呢？

  相较于这两年在行业内的大热，令人出乎意料的是，液氧甲烷火箭的提出却是在1931年3月。

  当时德国的火箭先驱约翰内斯·温克勒主持发射了人类第一枚液氧甲烷火箭，不过其结构与现代火箭相差颇大，且最后飞行高度仅到约60米，其意义主要停留在纪念性上。

  其后随着太空时代来临，液态火箭迎来了大发展。不过，彼时所选用的发动机燃料多为煤油、液氢等。

  受限于天然气开发的产业条件，使用甲烷虽然相较当时的燃料有优势但并不明显，且对于航天来说自己单拉起一条生产、存储、运输链显然成本过高，因此各国对液氧甲烷火箭的研究仅停留在纸面上。

  直到21世纪20年代，伴随着天然气走进千家万户，产业开发技术不再成为限制。而伴随着火箭可回收技术的逐渐成熟，液氧甲烷火箭也终于扬长避短，迎来了属于它的用武之地。

  作为天然气的主要成分，甲烷的获取方式极为便捷。由于无需进行多少天然气提纯工作，甲烷的价格低，真正的完成了今日买次日达，全国各地均有销售。

  而相较于过往发动机的主要燃料，甲烷价格只有液氢的三十分之一、煤油的五分之二左右，成本优势已经不是一分半毫之说了。

  火箭发动机考虑燃料的性能，一般从安全性、密度、比冲、比热容等几个维度来衡量。

  液氧甲烷作为无毒无害的绿色燃料，首先在安全性上便已经领先于四氧化二氮+偏二甲肼（也就是传说中的毒发）了。

  其次，相较于液氧煤油，虽然甲烷的密度小上约20%，但其比冲却略高于煤油，再考虑上其冷却能力是煤油的3倍以上，可以说综合性能并不逊色于液氧煤油。

  至于液氧液氢，虽然比冲优秀，但密度却远低于液氧甲烷，而这在某种程度上预示着要装下足够的液氢就需要更大的体积。可是在航天器上每一点存储空间都是锱铢必较，液氢的问题也是很明显的。

  科学家们在进行计算火箭在发动机运转期间获得的速度增量，往往要使用到齐奥尔科夫斯基公式，即：

  其中m 0 是火箭起飞时的质量，m 1 是燃料完全燃烧后剩余的质量，v e 是火箭的喷气速度，即比冲，此时单位为m/s。

  简单理解，相同情况下燃料比冲越大，代表着火箭获得的速度越快，性能就越优异。

  液氧的沸点约为零下183摄氏度，甲烷沸点约为零下161摄氏度，二者较为接近，远不如液氧与液氢那么悬差。

  因此，液氧甲烷的储箱设计的基本要求相对简单，质量、体积都可进一步缩小，有效增强火箭的运载能力。

  甲烷作为强挥发性燃料，在使用后能非常大程度上减轻像煤油等材料的积碳问题。在发展可回收复用火箭已成大势所趋的今天，无需大力维护的液氧甲烷发动机大幅度减少了工作量。

  考虑到液氧甲烷火箭的优势，近年来，世界各国对液氧甲烷火箭都进行了深入尝试。

  不过，SpaceX的星舰和相对论空间的人族一号发射相继失败，联合发射联盟的火神遭遇测试台事故无奈返厂，此外更多的火箭都还停留在设计阶段。

  蓝箭航天此次的成功也并非一蹴而就，去年12月14日朱雀二号的首飞便已经失利。时隔半年，蓝箭在当初出问题的二级游机上下足了功夫，才换来了这次的成功。

  作为中国商业航天龙头之一，蓝箭航天成为了在SpaceX和蓝色起源外的全球第三家同时掌握百吨级液体火箭发动机和中大型液氧甲烷火箭关键技术及研制保障能力的民营企业。

  不只是蓝箭一家，像星际荣耀、星河动力、中科宇航和天兵科技等多家民营火箭公司也都开始在液体火箭的赛道上发力。在可预见的未来，可回收复用火箭慢慢的变成为热门，液氧甲烷火箭也正在变成版本答案，潜力不可预计。

  不同于阿波罗计划，为何我国的载人登月要发射两艘火箭？ 发生危险时，救援航天员有这些办法！

  新一代载人运载火箭即将上新！ “2030年之前，中国人的脚印肯定会踏上月球！”

  《航天员》杂志创刊于2005年10月，由中国航天员科研训练中心主管主办、中国航天基金会支持、北京太空梦想科技发展有限公司外协服务，是面向航天界及广大航天爱好者的权威科普期刊。