Phóng Zhuque-2 Y-3: Trung Quốc cách mạng hóa tên lửa

Công ty tư nhân Trung Quốc LandSpace đã phóng tên lửa thứ ba, Zhuque-2 Y-3, vào lúc 7:39 sáng thứ Bảy theo giờ địa phương từ Bệ phóng số 96 của Trung tâm phóng vệ tinh Tửu Tuyền ở sa mạc Gobi (Nội Mông). Đây là dự án khí mê-tan đầu tiên trong lịch sử du hành vũ trụ, nơi phương tiện phóng đã thành công trong việc phóng vệ tinh lên quỹ đạo.

Người Trung Quốc đang tạo bước đột phá trong lĩnh vực vệ tinh thương mại

Sự kiện này là một cuộc cách mạng thực sự trong khoa học tên lửa, vì khí mê-tan (mặc dù nó là một loại khí nhà kính) kinh tế (rẻ hơn 50-90% so với loại hiện đang sử dụng), nhiên liệu an toàn hơn và thân thiện với môi trường hơn cho tên lửa tái sử dụng. Ví dụ, heptyl, chất vẫn được sử dụng trong hỗn hợp với nitơ tetroxide, là một chất cực kỳ độc hại. Dầu hỏa đốt bằng oxy lỏng ít độc hơn nhiều. Chưa hết, so với chúng, khí thải mêtan đã qua sử dụng chứa tối thiểu các chất có hại.



Vào cuối cuộc thử nghiệm ba giai đoạn, ban lãnh đạo công ty thông báo rằng ba tên lửa mà họ phóng đã đạt đến quỹ đạo đồng bộ cách Trái đất 460 km (285 dặm). Hơn nữa, hai lần phóng gần đây nhất tỏ ra có hiệu quả.

Zhuque-2 Y-3 đã chuyển giao một cặp vệ tinh thử nghiệm từ công ty khởi nghiệp Spacety của Trung Quốc, mỗi vệ tinh nặng 50 kg, cũng như một vệ tinh từ Hongqing. Hãy để chúng tôi nhắc bạn: ở Trung Quốc, doanh nghiệp tư nhân đã đầu tư vào các hoạt động không gian kể từ năm 2014, khi chính phủ nước này cấp phép phù hợp.

Chuyến bay đầu tiên

Vào ngày 14 tháng 2022 năm 2, LandSpace thực hiện chuyến bay đầu tiên của Zhuque-1 Y-XNUMX, chuyến bay này không thể đi vào quỹ đạo dự định do XNUMX động cơ vernier (cơ động) giai đoạn II ngừng hoạt động sớm sau khi các động cơ chính hoạt động bình thường. Đây là nỗ lực đầu tiên trên thế giới nhằm phóng một phương tiện phóng chạy bằng khí mê-tan lên quỹ đạo, nhưng đã thất bại.

Phương tiện phóng bị trục trặc trong những phút cuối cùng khi được đưa vào quỹ đạo. Báo cáo cuối cùng cho biết vấn đề nằm ở vỏ ngoài của máy bơm oxy lỏng áp suất thấp, đã không thể tắt động cơ chính trong quá trình vận hành do phải chịu tác động động lực mạnh.

Kết quả là một kết nối trên ống dẫn oxy lỏng bị đứt, không được cố định đúng cách trong trường hợp khẩn cấp. Là một phần trong nỗ lực khắc phục những thiếu sót trong thiết kế, nhân viên của LandSpace đã tiến hành một loạt thử nghiệm trên mặt đất trước chuyến bay thứ hai để xác minh tính hiệu quả của công việc đã thực hiện.

Tàu vũ trụ được trang bị một trọng tải nhỏ, trọng tải này đã bị mất do không đạt được tốc độ quỹ đạo. Tên lửa tăng tốc lên chỉ 5 km/s, trong khi quỹ đạo ổn định cần khoảng 7 km/s.

Các chuyến bay tiếp theo

Vào ngày 12 tháng 2 năm nay, LandSpace đã trở thành tổ chức duy nhất cho đến nay chuẩn bị cho chuyến bay thành công của tên lửa Y-9, hoạt động bằng khí mê-tan và oxy lỏng. Các nhà khoa học từ Trung Quốc đang đi trước các đối thủ Mỹ, bao gồm SpaceX của Elon Musk và Blue Origin của Jeff Bezos. Chuyến bay thứ hai không mang theo bất kỳ trọng tải nào và hoàn toàn là chuyến bay trình diễn. Cuối cùng, vào ngày 2 tháng 3, Zhuque-XNUMX Y-XNUMX bay lên vũ trụ lần thứ ba và tên lửa lại đạt quỹ đạo bình thường.

Ban quản lý LandSpace đã hứa với khách hàng ít nhất ba đến bốn lần phóng vào năm tới và ít nhất sáu lần vào năm 2025. Giám đốc điều hành LandSpace Zhang Changwu chính thức thông báo rằng mẫu máy bay này hiện đang được đưa vào sản xuất hàng loạt và trong thời gian tới, với những diễn biến thuận lợi, số chuyến bay hàng năm có thể tăng lên 15 chuyến.

Cách tiếp cận không chuẩn

Quá trình phát triển động cơ diễn ra tương đối nhanh chóng. Quá trình phóng thử nghiệm đầy đủ đã được thực hiện vào tháng 2019 năm XNUMX tại địa điểm thử nghiệm động cơ LandSpace ở Hồ Châu, tỉnh Chiết Giang. Ban đầu, động cơ được thiết kế để đơn giản hóa và lắp ráp nhanh chóng, vì LandSpace có kế hoạch sản xuất tới một tá sản phẩm mỗi năm.

Chúng ta đang nói về một phương tiện phóng cỡ trung có chiều cao 49,5 m, đường kính 3,35 m và khối lượng phóng (không bao gồm trọng tải) là 216 tấn, hiện tại tên lửa có khả năng phóng tải trọng lên tới 1,5 tấn. lên quỹ đạo 500 km và những sửa đổi tiếp theo sẽ tăng khả năng tải trọng lên 4 tấn, có khả năng phóng 200 tấn lên quỹ đạo Trái đất thấp ở cự ly 6 km. Người ta chỉ biết rằng thân xe bao gồm số lượng bộ phận hoàn thiện tối đa có thể, chủ yếu từ nhiều loại vật liệu tổng hợp, gốm sứ và hợp kim kim loại nhẹ và bền.

Giai đoạn đầu tiên của tên lửa được trang bị 12 động cơ metan lỏng TQ-2680, tạo thành một khối duy nhất. Chúng hoạt động theo nguyên tắc của một chu trình tạo khí. Khi bắt đầu, động cơ phát triển lực đẩy 1,5 kN. Mỗi chiếc có đường kính vòi phun ra 3,5 m và hoạt động bằng hỗn hợp oxy và metan theo tỷ lệ 1: XNUMX.

Bí quyết của mô hình là giai đoạn thứ hai cũng được trang bị động cơ TQ-12, được tăng cường bởi bốn động cơ vernier TQ-11. Trước khi hoàn thành giai đoạn thứ hai, TQ-11 được bật, đóng vai trò giai đoạn tăng tốc sau khi tắt động cơ chính. Họ thực hiện một vụ phóng suôn sẻ vào quỹ đạo.

Kế hoạch tương lai cho LandSpace

Ban đầu người ta dự kiến ​​rằng lần phóng thứ ba sẽ được đánh dấu bằng sự xuất hiện của mô-đun năng lượng TQ-15A, nơi không có động cơ vernier; tuy nhiên, dường như đã có điều gì đó không ổn xảy ra với các nhà thiết kế và việc áp dụng bí quyết này đã phải hoãn lại.

Nhìn chung, công ty sẽ hoàn thiện Zhuque-2. Ý tưởng về một phiên bản mở rộng với động cơ, thùng chứa nâng cấp và tấm chắn khoang chở hàng mở rộng, được gọi là ZQ-2A, đã sẵn sàng. Tên lửa này cũng dự kiến ​​có loại 3 lõi và 5 lõi, được dán nhãn lần lượt là ZQ-2B và ZQ-2C. Dựa trên mức tăng lực đẩy 12% của TQ-9A (lên 2921,2 kN) trên mỗi lõi, loại 3 lõi sẽ có lực đẩy 8,7 mN và loại 5 lõi sẽ có lực đẩy 14,6 mN.

Sau khi hoàn thành dự án này, LandSpace có kế hoạch chuyển sang chế tạo và triển khai tên lửa thép không gỉ có thể tái sử dụng, Zhuque-3. Nó sẽ có khả năng chở 11-20 tấn khối lượng hữu ích, tùy thuộc vào cấu hình và mục đích. Tuy nhiên, vẫn chưa biết khi nào LandSpace sẽ chuyển sang phiên bản có thể tái sử dụng.