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楼主: joki
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[专题专项] 下一代运载火箭方案及CZ-5/6/7中后期改型方案信息汇总贴

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 楼主| joki 发表于 2014-10-28 07:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 joki 于 2014-10-28 08:15 编辑
纸飞机 发表于 2014-10-27 16:55
S-200的海平面比冲是227
但固体助推器燃烧时间长这是坏事呀……

咦,S-200我是看的slr数据,某非收了印度人小钱钱。。。
固推助推器燃烧时间长是好是坏也看场合吧,毕竟不是战略武器不需要速燃、芯一级也不是氢氧的,燃烧时间长可能对控制过载有好处。当然,运载系数可能会因此偏低,但毕竟起飞质量大对于dv贡献还是正向的。这块不是很了解,等固推专家来科普一下。
chaodaibing 发表于 2014-10-28 07:52 | 显示全部楼层
应该有宇宙神5,那种简约可靠,大推力,长五系列发动机推力小,需要的发动机太多了。
spacedog 发表于 2014-10-28 09:37 | 显示全部楼层
joki 发表于 2014-10-27 15:01
发现一个比较有趣的内容,120吨固推助推器。
这个东西出现的比较早了,珠海航展也展出过。但除了推力量级 ...

固体火箭的比冲好像在飞行过程中一直是变化的吧?它不像液体火箭有固定形状的燃烧室
 楼主| joki 发表于 2014-10-28 09:50 | 显示全部楼层
spacedog 发表于 2014-10-28 09:37
固体火箭的比冲好像在飞行过程中一直是变化的吧?它不像液体火箭有固定形状的燃烧室

比较的是地面比冲。
另外,液体发动机的比冲也是随高度变化的。
纸飞机 发表于 2014-10-28 12:29 | 显示全部楼层
joki 发表于 2014-10-28 07:19
咦,S-200我是看的slr数据,某非收了印度人小钱钱。。。
固推助推器燃烧时间长是好是坏也看场合吧,毕 ...


2014-10-28 12 27 06.jpg
ISRO的资料
助推器燃料质量一定的话,不论怎么算都是尽早扔掉比较有优势

geminight 发表于 2014-10-28 13:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 geminight 于 2014-10-28 14:00 编辑
joki 发表于 2014-10-27 14:41
滚控估计是学安加拉,但我也觉得意义不大,整体构型是山寨宇宙神,但是运载系数指标差远了。
以CZ7芯一 ...

这篇论文给出的参数里有几个对不上的地方:
1、构型1起飞重量218t,起飞推比1.22,则起飞推力应该为2606kN,但通篇看下来没看到有104%的工况要求,如果按起飞推力为2500kN计算,则构型1起飞重量应该是209t,相差9t;
2、构型1一子级发动机推力2500kN,推进剂加注量165t,比冲2980m/s,如果保持100%,不可用推进剂按1%计算,则可燃烧195s,但按论文中100%工况181.83秒+98%工况3.51秒计算,则消耗推进剂155.4t,按1%不可用推进剂计算,则推进剂加注量为157t,相差8t;
关于这8-9吨重量相差的猜想,个人认为可能和液氧煤油发动机的启动特性有关,液氧煤油发动机不像自燃推进剂发动机那样,可以点火后在很短时间内就产生稳定的推力,需要较长一段时间用于“热机”,而这段时间内消耗的推进剂重量可能就是这8-9吨。按2500kN推力和2980m/s比冲计算推进剂流量为839kg/s,也就是需要大约10秒左右的“热机”时间。这个猜测如果属实,反过来可以为一直算不圆的长5长7发射质量提供了一个新的推算量。
 楼主| joki 发表于 2014-10-28 15:04 | 显示全部楼层
geminight 发表于 2014-10-28 13:54
这篇论文给出的参数里有几个对不上的地方:
1、构型1起飞重量218t,起飞推比1.22,则起飞推力应该为2606 ...

QQ截图20141028145145.jpg

1、文章结尾的结论中,提出发动机推力调节范围应在50%~110%为宜。构型一所用的104%工况(推力266吨)在允许范围内,所以没有矛盾。
2、按104%工况181.83秒+98%工况3.51秒,消耗推进剂161.94吨,不可用推进剂1.65吨(1%),合计163.59吨,与加注量差额1.41吨。所谓“热机”和较慢的推力建立过程,需要消耗几百Kg~1吨多推进剂,以上数据在合理范围。
 楼主| joki 发表于 2014-10-28 15:11 | 显示全部楼层
纸飞机 发表于 2014-10-28 12:29
ISRO的资料
助推器燃料质量一定的话,不论怎么算都是尽早扔掉比较有优势

火箭过载不宜太大吧,质量一定而又扔得早,只能是比推力大,某些情况下可能有限制。
另外,考虑到落区因素,助推燃烧时间较长有助于芯一级落区掉的远一点。我在前面统计了几个构型的不同落区,好几个构型都是将将出海坠落而已,要是固推抛太早、芯一级残骸正好砸人口密集区,这肯定是不行的。估计也有这个考虑因素在里头。
ddeell72 发表于 2014-10-28 20:27 | 显示全部楼层
看这意思,搞液氧煤油、液氢液氧、固体火箭的都要照顾到,都得有饭吃 .....
纸飞机 发表于 2014-10-28 21:51 | 显示全部楼层
joki 发表于 2014-10-28 15:11
火箭过载不宜太大吧,质量一定而又扔得早,只能是比推力大,某些情况下可能有限制。
另外,考虑到落区因 ...

但这个设计中,芯级推力够大了,有足够的节流空间
而且实在不行,还有芯级空中点火这一招呢
 楼主| joki 发表于 2014-10-29 07:09 | 显示全部楼层
纸飞机 发表于 2014-10-28 21:51
但这个设计中,芯级推力够大了,有足够的节流空间
而且实在不行,还有芯级空中点火这一招呢

四固推构型中,芯级液发推力只占起飞推力三分之一。论文中的方案已经在大幅节流。
空中点火需要修改发动机设计,点火方式不同,这样又违背了模块化和减少级数的初衷。而且从国内条件看,入轨时间过长、距离过远,测控可能会有麻烦。
oaki911 发表于 2014-10-29 14:40 | 显示全部楼层
ddeell72 发表于 2014-10-28 20:27
看这意思,搞液氧煤油、液氢液氧、固体火箭的都要照顾到,都得有饭吃 .....

其实也简单,论文中的固体发动机的燃烧时间很长,和液体助推器几乎一致,这就好办了!:
1、固推和液推同时采用,最主流的火箭(如下一代长征7号)捆绑固推和液推各两枚。
2、长征九号捆绑3.5米固推和液推共4枚
Lsquirrel 发表于 2014-10-29 20:19 | 显示全部楼层
同一期的《载人航天》还提到了推进剂交叉输送,并认为这是一个发展趋势
201405推进剂交叉输送技术综述及概念研究.pdf (3.62 MB, 下载次数: 51)
ddeell72 发表于 2014-10-30 01:24 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
oaki911 发表于 2014-10-29 14:40
其实也简单,论文中的固体发动机的燃烧时间很长,和液体助推器几乎一致,这就好办了!:
1、固推和液推 ...

这是肯德基骨肉相连么??
 楼主| joki 发表于 2014-10-30 07:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 joki 于 2014-10-30 08:10 编辑
Lsquirrel 发表于 2014-10-29 20:19
同一期的《载人航天》还提到了推进剂交叉输送,并认为这是一个发展趋势

液体运载火箭采用推进剂交叉输送 ...

有意思,我给贴到顶楼吧,汇总一下。文中提到的“上海宇航系统工程研究所”论文,我这里也有,差不多10年前的。文中大量插图都是一模一样,但是最新这篇文章首次提到了重型火箭CBC+Cross-feed的可能,可惜尚在非常初级的理论阶段。不过,既然相隔十年之后又冒出来此类文章。让人不免猜测,是不是目前登月计划不明朗之际,CZ9迟迟难以立项。随着时间推移和某些新技术的成熟化,CZ9方案有可能走向CBC构型。特别是CBC构型模块可单独发展为大型火箭使用的灵活性,相对于(氢氧+大固推构型)和传统大煤油芯级设计更具适应性。
另外,我找到一篇研究发动机冗余技术的文章,也一并附在顶楼。里面也提到Cross-feed,并且假想了一种单模块5台2600KN发动机并联,CBC构型,起飞质量2933吨的重型火箭,LTO指标35~37.5吨,分明就是CZ9量级的。
oaki911 发表于 2014-10-30 10:24 | 显示全部楼层
ddeell72 发表于 2014-10-30 01:24
这是肯德基骨肉相连么??

solid-liquid-booster.jpg
junzheng 发表于 2014-10-30 14:40 | 显示全部楼层
还是没那个决心啊,大家都要吃饭,每人分一口
ddeell72 发表于 2014-11-9 23:01 | 显示全部楼层

H2最后不也没搞这么多嘛
陷阱 发表于 2014-11-10 16:16 | 显示全部楼层
sso 发射在内陆发射场受到很大限制,文昌倒是可以全系列,单测控难度加大,二次启动更是突出,需要在南极建设至少2座测控站

建议在辽宁省丹东市,准确点式丹东东港市,新建第五座发射场

专门发射sso轨道,面向大海,不用人员疏散。cz7 和 cz6 各种型号均可飞行

太远就可以作为备用发射场,或者发射农业部卫星
geminight 发表于 2014-11-10 18:12 | 显示全部楼层
陷阱 发表于 2014-11-10 16:16
sso 发射在内陆发射场受到很大限制,文昌倒是可以全系列,单测控难度加大,二次启动更是突出,需要在南极建 ...

西昌向北偏西发射怎么样?
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