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楼主: padamsli
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[专题专项] 长征九号(CZ-9)第二季—— 我国重型运载火箭

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纸飞机 发表于 2017-7-17 19:53 | 显示全部楼层
3米助推器最大推力估计也就800吨级,4个才赶上SLS的双助推
除非芯级比冲和干质比能比肩SLS,否则运力显然不够
cmj9808 发表于 2017-7-17 20:15 | 显示全部楼层
纸飞机 发表于 2017-7-17 19:53
3米助推器最大推力估计也就800吨级,4个才赶上SLS的双助推
除非芯级比冲和干质比能比肩SLS,否则运力显然 ...

印象中固推版就是四固推
ssizz 发表于 2017-7-17 21:06 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2017-7-17 20:15
印象中固推版就是四固推

嗯,而且很长。记得是1000吨的海平面推力。
Titan IV是USRM长度才33.54米。

Encyclopedia Astronautica
Titan USRM
Solid propellant rocket stage. Loaded/empty mass 357,239/52,040 kg. Thrust 7,560.68 kN. Vacuum specific impulse 286 seconds.
Cost $ : 33.330 million.

AKA: Upgraded Solid Rocket Motor.
Status: Study 1991.
Gross mass: 357,239 kg (787,577 lb).
Unfuelled mass: 52,040 kg (114,720 lb).
Height: 33.54 m (110.03 ft).
Diameter: 3.20 m (10.40 ft).
Span: 3.20 m (10.40 ft).
Thrust: 7,560.68 kN (1,699,709 lbf).
Specific impulse: 286 s.
Specific impulse sea level: 259 s.
Burn time: 140 s.
Number: 38 .
97627000 发表于 2017-7-17 21:29 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
纸飞机 发表于 2017-7-17 19:53
3米助推器最大推力估计也就800吨级,4个才赶上SLS的双助推
除非芯级比冲和干质比能比肩SLS,否则运力显然 ...

直径3.5米呢?
oaki911 发表于 2017-7-17 21:35 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
97627000 发表于 2017-7-17 21:29
直径3.5米呢?

科工集团貌似想搞个4.5米的。
chengangxx 发表于 2017-7-18 04:11 | 显示全部楼层
硅谷王川:

spacex 的发动机研发使用了最新的计算流体力学 (computational fluid dynamics) 的技术,虽然外界观察者只能看到一小部分这方面的成果,但是这些公开的信息也让人觉得非常震撼.

现代 GPU 计算速度是十几年前的上万倍,可以模拟计算达到的精度是以前无法想象的。
模拟计算优点:

第一,迅速,精度高,不必像以前一样高成本地重复大量物理测试。整体研发速度大大提高,成本大大降低。实验更多是为了验证模拟计算结果。
第二,实践上很多东西无法实时测量,只能通过模拟计算来研究。
第三,可以迅速寻找优化发动机设计的关键点,进而聚焦设计的计算空间。
第四,设计是主动的态势,而不是被动的根据实验结果慢慢改正。
发动机研发的最大障碍之一是燃烧不稳定 (combustion instability),计算模拟可以更好的解决这个问题.

计算模拟的挑战在于各种物理化学反应的时间精度跨越八个数量级,化学扩散时间是 10^(-11)秒,平流 (advection)是 10^(-6) 秒,声学现象是 10^(-3) 秒, 都要兼顾.

长度的精度从一微米 (湍流的 Kolmogrov scale), 到一米 (发动机燃烧室的高度), 不等.

实际计算模拟时,不可能在每个节点都做到高精度,而是采用所谓自适应网格 (adaptive mesh refinement ) 方法,在关键部位高精度模拟计算,大大节省计算资源.

SpaceX 发动机设计师 Tom Mueller 说:


这件事看上去很好玩。我们开始被那些火箭发射巨头嘲笑.

开始他们忽略我们.

然后他们和我们竞争,但是他们发现他们在一个公平竞争中无法获胜,因为我们成功了,而且我们的成本可能不到他们的五分之一。然后他们试图用别的方法来摧毁我们.

然后他们终于意识到,他们必须做和我们同样的事。你会听到许多公司开始宣传要做可重复使用的火箭,回收发动机,回收一级二级火箭,降低火箭费用和我们竞争 ...

如果没有 spacex 的压力, ULA 根本不可能考虑从 (贝索斯的) Blue Origin 那里买发动机。如果没有我们的压力,法国人也不会迅速放弃亚丽安五号,开始设计亚丽安六号。俄国人说他们会造出一个火箭超越 SpaceX, 这太好笑了。。因为他们已经在他们的 Angara 火箭上做了 22 年,只发射过一次,然后突然宣布他们会做出一个成本更低的发动机
joki 发表于 2017-7-18 08:33 | 显示全部楼层
漆室葵忧 发表于 2017-7-17 16:57
固体助推器+氢氧芯级?

如果选定大固推,就只有固推+氢氧芯级的组合。不可能同时上马YF480,那样太烧钱。所以在CZ9项目中,大固推和YF480是强烈的竞争和替代关系。
漆室葵忧 发表于 2017-7-18 08:35 | 显示全部楼层
joki 发表于 2017-7-18 08:33
如果选定大固推,就只有固推+氢氧芯级的组合。不可能同时上马YF480,那样太烧钱。所以在CZ9项目中,大固 ...

大氢氧的进度好像不如大煤油快。
joki 发表于 2017-7-18 08:36 | 显示全部楼层
纸飞机 发表于 2017-7-17 19:53
3米助推器最大推力估计也就800吨级,4个才赶上SLS的双助推
除非芯级比冲和干质比能比肩SLS,否则运力显然 ...

SLS芯级4台SSME,地面推力760吨。按照之前预研方案,CZ9固推版氢氧起飞级是按照地面推力200吨*5搞,如果规模和推力匹配,那么起飞重量至少大30%。运力应该可以看齐。
joki 发表于 2017-7-18 08:39 | 显示全部楼层
漆室葵忧 发表于 2017-7-18 08:35
大氢氧的进度好像不如大煤油快。

无论哪个构型都需要大氢氧,其进度决定CZ9首飞时间。但是助推会在这之前决出胜负,以最终确定火箭构型,因为两个构型对于YF220推力要求不一样。煤油机和固推有竞争性,特别是在预算有限的情况下,谁早搞出来,谁就占优势。目前显然是固推更快,六院恐怕心里不好受。
漆室葵忧 发表于 2017-7-18 08:43 | 显示全部楼层
joki 发表于 2017-7-18 08:39
无论哪个构型都需要大氢氧,其进度决定CZ9首飞时间。但是助推会在这之前决出胜负,以最终确定火箭构型。 ...

如果固体助推+氢氧芯级胜出,火箭会是两级半吗?
joki 发表于 2017-7-18 09:00 | 显示全部楼层
漆室葵忧 发表于 2017-7-18 08:43
如果固体助推+氢氧芯级胜出,火箭会是两级半吗?

二级半概率大,如果这个构型还搞三级半的,芯级三级氢氧,成本和发射准备流程就有点吓人了。
之前的构型,设想二级用YF220高空版。不过我个人倒是觉得,没必要再这么折腾。YF220踏实做好地面起飞级就行。高空版可以用YF77改高空版或者25吨氢氧机多机并联,更省钱一点。
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dadao 发表于 2017-7-18 09:05 | 显示全部楼层
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dadao 发表于 2017-7-18 09:46 | 显示全部楼层
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oaki911 发表于 2017-7-18 10:12 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
dadao 发表于 2017-7-18 09:46
不能砍,要全部上才有促进你前进的动力。

苏联鼎盛时期,火箭造得大(N1),其它领域也是如此

大工程多搞搞有好处,但不能重复过去的,类似有所超越的歼20就是典范。巨型飞机搞搞大飞翼,巨型火箭搞搞超高干质比和重复使用和电磁发射场等,巨型聚变发电厂等,都可以考虑。
joki 发表于 2017-7-18 10:30 | 显示全部楼层
对比一下,2016年8月的试车,3米2段(头段、尾段),全长8.6米(不知道是否计入喷管高度)。



推测:看一下最近的紧急的试验任务,2017年7月,试验设备安装。注意看下方配图,右手第一节是相对较短的(可能就是头段或尾端),中间两段较长的(等长),左边一截出了照片边界。因为不知道二段后,是渐进增加段数试验,还是直接一步到5段试验。这意味着,以最保守的情况推测,正在安装的试验固推是1+2+1,即3米4段式。乐观估计,很可能直接就是3米5段已经准备试车。。。这个进度。结合最近龙老的态度。静待试车消息。。。



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avatar_hit 发表于 2017-7-18 11:18 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
以图片中人的1.80m高度为准,试验件总长也就8m左右,如何能推测就是4段?
漆室葵忧 发表于 2017-7-18 15:24 | 显示全部楼层
joki 发表于 2017-7-18 09:00
二级半概率大,如果这个构型还搞三级半的,芯级三级氢氧,成本和发射准备流程就有点吓人了。
之前的构型 ...

支持芯一级四台或者五台YF-220地面版,芯二级四台YF-77高空版。
joki 发表于 2017-7-18 15:35 | 显示全部楼层
漆室葵忧 发表于 2017-7-18 15:24
支持芯一级四台或者五台YF-220地面版,芯二级四台YF-77高空版。

二级用不了那么多台,末级规模太大不利于高速任务。参考SLS,一级加注量加大、工作时间延长。9+5悬挂储箱二级只要2台YF77高空版就可以,干质比控制不好或许可以考虑7.5米共底。
如果上这个构型,或许YF77改开式膨胀循环可以考虑一下。如果不上,25吨膨胀循环氢氧机并联个5~6台也是可以考虑的,比冲更高。前提是安全性做上去。
邪道基督 发表于 2017-7-18 16:01 | 显示全部楼层
dadao 发表于 2017-7-18 09:46
不能砍,要全部上才有促进你前进的动力。

苏联鼎盛时期,火箭造得大(N1),其它领域也是如此

  你还真把白云居士那个自认“泥巴种”的香蕉人的话当金科玉律了?
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