长征九号两个方案会并行发展吗?2011版已突破,21版摸着星舰过河

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长征九号两个方案会并行发展吗?2011版已突破,21版摸着星舰过河

2023-04-03 03:16| 来源: 网络整理| 查看: 265

长征五号是我国目前运力最强的火箭,但如果和咱们正在研制的两种超重型火箭相比,它还只是“小弟弟”。正在研制的新921火箭和长征九号,特别是长征九号,LEO近地轨道运载能力达到188吨(也有说是180吨),LTO奔月轨道运载能力65吨,地火转移轨道44吨,超过当年美国载人登月的“土星”5。而就在最近,长征九号的三大关键系统分别取得了突破。

长征九号比长征五号大很多

新921、长征九号和长征2F

首先是220吨级氢氧发动机完成了首台工程样机的生产,据航天报的介绍,它是我国长征九号重型运载火箭的芯二级发动机,计划安装2台,性能指标达到国际先进水平。实际上,通过网上曝光的图片,我们发现它与马斯克“星舰”的“猛禽”RB发动机大小类似,不过无论是“猛禽”RB,还是矢量推力版的“猛禽”RC,每台推力只有185吨,而我们的是220吨。当然,未来“猛禽”的推力也会提升至大约230吨。

长征九号的芯二级发动机

星舰的两种猛禽发动机

其次则是今年3月份,多家媒体以《重型火箭之基!500吨级液氧煤油火箭发动机全工况半系统试车成功》为题,报道了我国500吨级火箭发动机试车的消息。官方的说法是该发动机为目前世界上推力最大的双管推力室发动机,采用全数字化设计与管理。特别是相比目前使用的120吨级液氧煤油高压补燃发动机,“比冲提高了3%,推质比提高了25%”,而这方面一直是我国运载火箭的弱点,现在也得到了提升。

无图有真相

第三,则是8月4日,航天权威媒体官宣了另一则有关中国重型火箭的重磅消息,国内首件直径9.5米箱底圆环完成焊接,并且发布了相关的图片,可以看到,的确是巨大无论。据说长征九号的直径就是约9.5米,超过了马斯克“星舰”约9米的水平,而高度也有103米。

直径9.5米,够粗

这样一来,长征九号关键系统已经突破了三个,YF-130芯一级500吨级发动机、FY-90芯二级220吨级发动机、9.5米贮箱原理样件,在动力系统方面只剩下用于芯三级了,25吨级液氧液氢发动机YF-79(计划安装4台)。当初说的5年内首飞,问题不大。

现在不到五年了

如果按照之前的方案,长征九号芯一级火箭安装4台YF-130液氧煤油发动机,四台助推器每台各安装2台YF-130液氧煤油发动机,这样它的一级总推力达到5873吨,超过土星5的3408吨推力,也超过N1的4630吨推力,同时也超过了前不久亮相的安装有29台发动机的星舰第一级“超级重型”B4约5400吨的推力。当然,如果“星舰”完全体真的安装33台升级版的“猛禽”,第一级推力将达到7600吨,美国人又会扳回一局。

星舰完全体推力也会提升,这还不是完全体

不过,以上说的这些,还只是2011版长征九号。实际上,在今年6月24日,龙乐豪院士在港参加“航天科学家团队进校园”的活动中,公布了长征九号的最新版本,火箭长度由103米增加到了108米,而芯级直径由9.5米增加到10.6米,可能是目前和未来一段时间内世界最粗的。

龙院士曝光的2021版长征九号

不过,2021版长征九号相比2011版最大的变化,是取消了原版本捆绑的4个助推器,采用多发并联的方案,在芯一级安装16台YF135液氧煤油发动机,其推力却没有减少,还是5873吨,但是省掉了助推器15吨的重量。

一级推力持平,二三级略有增加

说到这里,很多人就会想到马斯克的“星舰”和苏联的N1,并担心得不得了。实际上,随着航天科技的发展,在传感器技术、故障模型分析、流体分析技术、飞行控制技术都已经脱胎换骨,N1的多发并联方案已经不是触碰不得的禁区了,况且,N1失败的原因不是多发并联,而是共振和缺乏地面试验,同时科罗廖夫的方案也被改了。人类的历史总是螺旋前进的,一项技术在过去不行,不意味着它永远不行,不能刻舟求剑,中国航天和马斯克都明白了这个道理。

29发并联的星舰一级B4

科技的发展会让不可能变成可能,不能刻舟求剑

不过目前,取得突破的都是2011版长征九号的发动机和燃料箱,最新2021版第一级的YF135液氧煤油发动机、第二级和第三级4+1台推力120吨的120HO氢氧发动机,均未看到相关的报道。所以外界猜测,长征九号的两个方案可能并行发展,如果马斯克“星舰”成功了,则加速发展2021版方案,如果“星舰”失败了,则加速发展2011版方案。

长征九号两个方案会不会并行发展呢?



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