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長征九號又變了,火箭發動機由甲烷換回煤油,方案為何一再調整?

2022-09-22由 黑喵星球 發表于 農業

大型工程的必須死人嗎

長征九號是我國正在發展的一型超重型火箭,和載人登月的新921不同,它的主要目標是過載登月,也就是向月球發射大件的裝置和艙段,建設月球基地,同時還肩負深空探測,甚至是載人登陸火星的任務。正因為如此,長征九號的近地軌道運輸能力達到140至150噸,一次可以發射整個“天宮”空間站,月球軌道載荷能力為50到53噸,火星轉移軌道運載能力為44到50噸,這是一型超越土星5的存在。

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長征九號

不過,自方案曝光之後,長征九號的整體佈局是一變再變,從最早2011年三級設計和捆綁4個5米直徑助推器的方案,變成了21版和22版的“光桿”設計,火箭起飛級直徑從9。5米增加到10。6米,又變成11米,發動機數量也從12臺YF-130、16臺YF-135,一路增加至26臺200噸級甲烷引擎。

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長征九號方案已經變了2次

然而,根據最新的訊息,長征九號的方案又變了,所謂的新型200噸級甲烷發動機,又變回了原先的液氧煤油發動機,具體型號未知,可能仍是YF-130/135,或者是它們的升級版,也有訊息說是未知型號的240噸推力的煤油機。同時,發動機並聯數量由22版方案的26臺,改為24臺並聯,火箭總體佈局依然為“光桿”設計。

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又變了?

不僅如此,長征九號箭體直徑由11米,又回到了21版方案的10。6米,高度由111米增加到114米,超過土星5和SLS BLOCK1,比“星艦”和SLS BLOCK2略矮。難能可貴的是,火箭的二、三級直徑增大,和起飛級一樣粗了,像“星艦”的一個淘汰方案,而它們的發動機一直沒變。如此調整,長征九號的近地軌道運力由150噸提升到160噸,月球轉移軌道運力由50噸增加到53噸。

長征九號又變了,火箭發動機由甲烷換回煤油,方案為何一再調整?

外界猜測方案之所以又變回來了,還是因為YF-130/135已經成熟,即使改240噸推力的煤油機,也是輕車熟路。而所謂的新型200噸級甲烷發動機,不然燃料更貴,目前在技術上還看不見摸不著,所以還是以穩妥為主,畢竟長征九號真要在2028年首飛的話,剩下的時間並沒有想象中那麼多。

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實話實說,原先的360噸液氧煤油發動機的方案可能是最好的,但這個推力基本接近煤油火箭發動機的極限了,就像前段時間試車成功的25噸級閉式膨脹迴圈氫氧發動機,都是達到了理論的最大值,挖盡了所有潛力,技術難度非常大,同時未來改進的餘地就不多了,畢竟我們除了月球、火星,還想去更遠的地方。

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而總體來說,新版長征九號做了一些調整,但串聯構型、可複用和可靠性這三點沒變,只是將環保改成了先進。當然,“光桿”版長征九號無論怎麼變,一直都有多發並聯,也就是和新921類似的CBC方案,那是為了更大的運力準備的。

長征九號又變了,火箭發動機由甲烷換回煤油,方案為何一再調整?

話說22版方案剛剛曝光,這還不到3個月,又出了一版新方案,讓人不由隱隱擔心,長征九號變來變去,到底靠譜嗎?其實,我們要明白長征九號尚未立項,在預研階段,有幾十個方案都是非常正常的,研製飛機,甚至要做上百個模型放在風洞裡去吹風,這才到哪兒。其次,這只是龍老公佈的方案,是真正的PPT造火箭,長九的總師還沒說話呢,而且不排除有的方案就是戰略忽悠,所以且說且看。

長征九號又變了,火箭發動機由甲烷換回煤油,方案為何一再調整?

最後要說的是,在龍老的PPT中,特別註明200噸推力甲烷機應預研,這說明它也沒有被放棄。其實,無論火箭方案怎麼變,只要我們搞定了幾型發動機,剩下的就是如何排列組合了,捆綁主推也好、光桿也好,或者CBC也好,視需求而定就行了,這才是“手中有糧,心中不慌”。

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