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[原创] 二十一世纪中国研制载人登月级火箭最佳的技术路径

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高凉陈君 发表于 2018-9-3 14:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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二十一世纪中国研制载人登月级火箭最佳的技术路径


再论中国必须立即研制低成本载人登月火箭的急迫性

     随着美国太空探索公司猎鹰9H火箭首飞时间的临近,中国航天界(乃至全球航天界)压力空前高涨,大有泰山压顶之势。

高凉陈君认为,如果猎鹰9 H火箭首飞成功的话,其对全球航天界所产生的巨大冲击将堪比阿波罗时代美国土星五火箭的发射成功,其深远历史影响意义更远远在SLS巨型火箭之上。毕竟猎鹰9H火箭完全是在“新思想、新概念”指导下诞生的新锐产物,而SLS火箭却完全是在“旧思想、旧思维”影响下所研制的传统“老火箭”。

如果中国政府投资力度有限,又要在未来10年内上马实施载人登月工程。高凉陈君认为基于目前的YF100煤油发动机与YF77氢氧发动机平台,再全新研制出一款600吨级推力,直径达3点35米的固体燃料助推器,那么便立即可以在未来10年时间内迅速研制出一款低运营成本的廉价版中国载人登月火箭来。

第一节,方案一:不必研制全新的煤油发动机,但使用9台YF100煤油发动机并联研制全新的8米直径新主芯级火箭。

     此一廉价版的载人登月火箭的具体研制方案构想如下。

     一,助推器

     研制全新的3点35米直径固体燃料助推器,推力规划为600吨级,与目前欧洲阿里安五火箭所用的大型固体燃料助推器相似,以尽量降低研制成本、研制时间与运输的难度。

更重要的是为了平衡国内航天企业在载人登月工程上所产生的利益争夺纠缠,中国政府完全可以指定让中国航天科工有限公司进行600吨级固体燃料助推器的研制生产。做到一碗水平端,让中国航天业的两大巨头都能够瓜分到载人登月工程实施的“经济大蛋糕”。

     二,主芯级

     火箭主芯级直径8米、长度30米(粗略数据,具体长度、直径数据指标均以专家的专业论证为准)。使用9台YF100煤油发动机并联研制主芯级。合计起飞推力9*120=1080吨。

     主芯级持续工作时间设计为250秒至300秒之间,即与著名的美国阿特拉斯5火箭相当。

     由于当前已经有美国太空探索公司的猎鹰9火箭在前面开路,中国要并联9台YF100发动机研制主芯级并不存在任何技术上的“不可遇知的风险”。而且YF100发动机早就进行过600秒长程试车,YF100主芯级持续工作250秒以上也不存在任何技术难题。

     当然,为了全面向上拓展这一款火箭的实用运力区间,以适应载人登月工程的大运力需求;并与当前版本的长征五号火箭(LEO运力25吨、GTO运力14吨)拉开运力差距。此种火箭设计为“光棍”构型不可以使用,实际投入运营的最低运力型号都必须要捆绑上至少2枚600吨级固体燃料助推器才能够发射起飞。

     但由于主芯级一步到位就设定为直径8米以上,再走美国德尔塔四火箭的运力扩展路径,此一种火箭构型最大的好处就是可以直接捆绑数量高达8枚的3点35米直径的600吨级固体燃料助推器(德尔塔4火箭就有捆绑8枚固体燃料助推器的设计方案,但由于市场需求不明最后没有发展研制),以大幅度扩展运力覆盖区间。

     如此起飞推力高达5880吨(120*9=1080吨、600*8=4800吨,1080+4800=5880吨),LEO运力完全可以提升到110吨、GTO运力完全可以提升到65吨的级别,再通过月球轨道对接方案,就足以完成实施中国载人登月工程的需要。

     更重要的是,如果未来太空探索公司的猎鹰9H火箭重型设计研制方案被证实完全可行,中国并联9台YF100煤油发动机研制的主芯级火箭也可以改为走CBC捆绑方案来研制重型的载人登月火箭(当然,这时主芯级的长度就要进行一定程度的缩短,以改为“光棍”主芯级即可直接发射使用)。3个8米直径CBC模块,起飞推力就已经高达3240吨(1080*3=3240吨),完全足够将25吨级的月面着陆飞船直接送入月球环绕轨道。

要改进为走可重复使用路线的新概念火箭也极为简单,按照美国的猎鹰9火箭方案“照抄”就了事。

     三,第二级

     使用5台(或者7台)高空版YF77氢氧发动机并联研制第二级,直径也为8米,长度则为20米(具体也以专家们的专业论证为准),合计推力为370吨(70*5=350吨)。由于历史上有美国土星五火箭第二级的成功研制案例在前,中国照抄土星五第二级火箭的现成方案就了事。

     四,上面级

A,        直接移植使用长征五号火箭目前版本的5米直径YF75D低温上面级方案。

     B,   单独使用一台推力达70吨的高空版YF77发动机研制全新的巨型低温上面级火箭,为中国未来几十年的深空飞行任务提供强大动力支持。而研制方案则照抄美国土星五火箭著名的“J2低温上面级”设计就了事。

     五,整流罩

A,        移植使用目前长征五号火箭的现成5米直径整流罩。

使用YF75D低温上面级时可以直接移植使用长征五号火箭目前的5米直径整流罩,也可以研制新的6点5米直径整流罩。

B,        研制YF77巨型低温上面级火箭后,也将配套研制全新的8米直径整流罩,甚至进一步研制10米直径巨型整流罩也完全可以。

     总结,二十一世纪低成本航天时代中国必须立即研制低成本的载人登月火箭。

     目前美国太空探索公司的低成本猎鹰9可重复使用火箭已经取得了巨大的成功,未来中国研制重型载人登月火箭时也务必将重复使用置于核心考虑位置。毕竟历史潮流绝对不能够“逆流顽抗”,必须要学会“顺势而为”;绝对不能够“为了创新而创新”。有现成的、并经过现实发射考验的成功火箭构型设计方案何不学学“拿来主义”、拿来就用?!而且并联9台YF100煤油发动机研制8米直径的主芯级方案,最重大的好处就是能够轻易改进为主芯级火箭可重复使用,因为照抄美国猎鹰9火箭的设计路径就了事。(关于高凉陈君载人登月的其它研究文章,可以从互联网上下载《高凉陈君文集精选》一书来分析阅读)

     同样,即使不走重复使用的技术路径,由于并联9台YF100煤油发动机后,新火箭的主芯级起飞推力就已经高达1080吨,再捆绑2枚600吨级固体燃料助推器,合计起飞推力2280吨,LEO运力什么也有40吨,GTO运力什么也有20吨。这样也不会与目前版本的长征五号火箭产生运力重叠,并造成不必要的重复建设浪费。

     下面高凉陈君就列出研制成功全新的8米直径新火箭之后,中国火箭运力的上延覆盖区间列表。

     A,长征五号火箭起飞推力1060吨,LEO运力25吨,GTO运力14吨,LTO运力8点2吨。

     B,长征九号(暂时如此命名)

     1,8米直径主芯级不能够重复使用方案(发动机YF100煤油发动机):

     120*9+600*2(2枚固体燃料助推器)=2280吨,LEO运力40吨,GTO运力20吨,LTO运力12吨(发射GEO巨型电子监听卫星、GEO“航空母舰实时直播监视卫星”等)。

     120*9+600*4=3480吨,LEO运力55吨,GTO运力30吨,LTO运力17吨(发射50吨级LEO轨道空间站舱段平台、“月球版天舟货运飞船” 、“月球版神舟载人飞船”等)。

     120*9+600*6=4680吨,LEO运力75吨,GTO运力45吨,LTO运力26吨(发射20吨级的深空月球空间站模块、“哈弗H9越野车级别的巨型火星无人考察车”等)。

     120*9+600*8=5880吨,LEO运力110吨,GTO运力65吨,LTO运力38吨(发射月球载人着陆飞船、巨型木星探测器、巨型土星探测器与巨型太空天文望远镜等)。

     2,8米直径主芯级能够重复使用方案(发动机可重复使用的YF100煤油发动机):
     
     主芯级长度缩短,火箭“光棍”构型就能够发射使用。

     120*9=1080吨,LEO运力16吨,GTO运力8吨,LTO运力4点7吨(发射东方红五通讯卫星、地球版天舟货运飞船等)。

     走CBC模块捆绑构型路径研制载人登月巨型火箭。

     120*9*3=3240吨,LEO运力60吨,GTO运力30吨,LTO运力17吨(发射50吨级LEO轨道空间站舱段平台、“月球版天舟货运飞船”等)。

     120*9*5=5400吨,LEO运力110吨,GTO运力65吨,LTO运力38吨(发射月球载人着陆飞船、巨型木星探测器、巨型土星探测器与巨型太空天文望远镜等)。

     根据上面的分析研究,只要今天的中国能够充分挖掘YF100煤油发动机与YF77氢氧发动机的使用潜力,再单纯新研制一款600吨级的固体燃料助推器,在2030年前研制成功能够承担起实施中国载人登月工程的巨型火箭完全不存在任何技术上的难题。再考虑到美国太空探索公司猎鹰9火箭的快速崛起,中国航天界再无视全球可重复使用火箭的飞速发展潮流绝对是在犯历史性大错误。

     因此,并联9台YF100发动机研制中国的下一代重型火箭主芯级必须迅速提上议事日程。至于研制推力高达480吨的下一代巨型煤油发动机与推力高达200吨的巨型氢氧发动机的计划,反而还可以“停一停、让一让”。

否则的话,一旦美国太空探索公司的猎鹰9H火箭发射成功,并大规模投入使用之后,中国的航天企业在2030年之前甚至还不能拿出一款廉价的、可靠的LEO运力达50吨、GTO运力达25吨的中间运力火箭来,中国航天界、乃至中国国家的脸面就不得不在世人面前丢失殆尽。而这也必将为中国航天界带来无法预知的政治风险与社会批评指责风暴狂潮。这一点所有的中国航天人都务必警醒之。

      陈天(高凉陈君)

      2018年1月2日

oaki911 发表于 2018-9-3 15:01 | 显示全部楼层
FH已经首飞成功了,赶紧更新一下主贴有关内容。
cmj9808 发表于 2018-9-3 15:50 | 显示全部楼层
8米芯级需要重新研制,不妨沿用现有长五的5米工装,来一个Falcon super heavy / FH on steroid:
5米CBC,n*YF-100K,一级3*CBC,二级配单台YF-100K vac
 楼主| 高凉陈君 发表于 2018-9-3 16:02 | 显示全部楼层
第二节,方案二:YF460煤油发动机研制成功之后,再辅之研制全新的5米直径巨型煤油助推器来提升长征五号火箭的运载能力。

再论并联4台YF77氢氧发动机研制长征5号HEAVY型火箭主芯级的构想。

高凉陈君在之前的一系列评论中已经反复论述了YF77氢氧发动机由于积累试车时间还远远不足够(详见《高凉陈君载人登月与航天研究文集》一书,在互联网上可轻易搜索到),其使用可靠性还不能寄以厚望。因此高凉陈君一再呼吁相关部门必须缩短长征五号火箭主芯级YF77发动机的持续飞行工作时间为320秒左右,如此才能够按时让长征五号火箭顺利投入发射服务运行。

经过反复深入研究分析之后,高凉陈君认为日本H2B火箭的研制技术路径其实非常合适中国长征五号火箭未来的持续升级改进发展。

日本的H2A、H2B火箭都是典型的两级半构型“通吃”LEO、SSO与GTO轨道发射任务的火箭,高凉陈君认为长征五号火箭未来的重型(HEAVY)改进升级版,也必须走此一技术发展路径。

毕竟长征五号如果按此一技术路径进行改进升级的话,不仅技术风险最小,而且运力区间的覆盖拓展也极为容易。可以将长征五号HEAVY火箭的LEO运力轻易就提升到45吨以上(GTO运力则提升到28吨、LTO运力则提升到16吨),完全可以一箭就直接将中国神舟飞船的“月球载人版”发射入环绕月球轨道。

日本现在研制之中的H3火箭的主芯级直径就只有5点2米,但却可以在主芯级中直接塞入并联使用3台LE9氢氧发动机(LE9氢氧发动机每台推力高达150吨)。而长征五号火箭的主芯级直径也达5米,YF77发动机的推力更只有区区的50吨级(只达日本LE9发动机推力的三分之一)。因此完全可以并联4台YF77氢氧发动机来研制5米直径的长征五号HEAVY火箭的新主芯级。

一,长征五号HEAVY型火箭的助推器。

A,继续沿用长征五号火箭目前版本的3点35米直径YF100煤油发动机助推器不变。长度为27点6米,起飞重量为156吨,持续工作时间为180秒。

B,研制成功460吨级推力的巨型煤油发动机之后,改为使用2台YF460发动机并联研制全新的5米直径煤油助推器。长度为47米,起飞重量则为596吨,持续工作时间也同样为180秒。

C,参考欧洲的阿里安5火箭,也研制全新的600吨级推力的固体燃料助推器,直径设计为3点35米。起飞重量则为250吨,持续飞行工作时间为120秒,长度设计为35米。

二,长征五号HEAVY型火箭的主芯级(长度为51米)。

并联4台YF77氢氧发动机研制长征五号HEAVY型火箭的新主芯级,直径5米不变。

高凉陈君认为使用4台YF77发动机并联研制长征五号火箭的新主芯级完全可行。并主张将长征五号火箭新主芯级的持续工作时间缩小为320秒。

经过建模计算(粗略),即使持续飞行工作320秒,并联装上4台YF77发动机的新长征五号火箭的主芯级也要比目前版本的长征五号火箭的主芯级要多装52%的燃料。如此,改进后的新长征五号HEAVY型火箭的主芯级长度将提高到51米以上,其起飞质量也达266吨以上。

三,长征五号HEAVY型火箭的第二级。

A,直接沿用目前版本的YF75D第二级不变,长度为12米,起飞重量为39吨。

B,参考美国载人版宇宙神5火箭的技术升级路径,改为并联4台YF75D低温发动机研制全新的长征五号火箭第二级,而持续工作时间则不变,同样为700秒。其长度增加至23米,重量则增加至78吨。

C,研制YF77氢氧发动机的高空版,并基于高空版YF77发动机研制全新的长征五号第二级。真空推力为70吨,持续工作时间设计为500秒(即参考美国著名的J2低温上面级),长度则增加至32米,重量也增加至110吨。

四,长征五号HEAVY型火箭的整流罩。

A,直接沿用目前长征五号火箭所使用的5米直径整流罩。长度统一为18米。普通任务不再按LEO、SSO与GTO发射任务的不同建造不同长度的整流罩,改为统一使用18米级“通用整流罩”,以尽量简化生产工艺。而特殊发射任务则除外。

B,研制全新的6点5米直径巨型整流罩,以应对特殊发射任务的使用需要。长度则参考美国著名的大力神四H火箭,设计为24米(即树起来达8层楼之高)。

总结,超级长征五号HEAVY型火箭研制成功之后,就足以满足未来50年内所有的中国空间发射任务需求。而且通过月球轨道对接方案,也完全能够实现中国载人登月的伟大目标。

如此升级改进后,未来中国将形成下面一系列的重型运载火箭。

基本版长征5号HEAVY型火箭,使用4台YF77并联研制全新的主芯级(以下所有构型均为使用2*YF75D普通版低温第二级的长征5号HEAVY型火箭)。

A,使用3点35米直径的YF100煤油发动机助推器。

(1),起飞推力:4*50+120*2*4(4助推器)=1160吨。起飞重量(不计算载荷与整流罩重量):266+156*4+39=929吨。火箭长度:51+12+18=81米。

LEO运力27吨,GTO运力16吨,LTO运力9吨。

(2),起飞推力:4*50+120*2*6(6助推器)=1640吨。起飞重量(不计算载荷与整流罩重量):266+156*6+39=1241吨。火箭长度:51+12+18=81米

LEO运力36吨,GTO运力22吨,LTO运力13吨。

B,使用全新5米直径的YF460煤油发动机助推器。

(1),基本版长征五号HEAVY型火箭(YF77持续飞行工作320秒)。

起飞推力:4*50+460*2*2(2助推器)=2040吨。起飞重量(不计算载荷与整流罩重量):266+596*2+39=1497吨。火箭长度:51+12+18=81米。

LEO运力48吨,GTO运力26吨,LTO运力16吨。

(2)改进型长征五号HEAVY型火箭(YF77持续飞行工作460秒)。

大幅度延长YF77氢氧发动机的持续工作时间达460秒(即长征5号HEAVY 型火箭的ECA版)。长征五号火箭的主芯级长度大幅度增加到73米,起飞重量增加到380吨。

甲.起飞推力:4*50+460*2*2(2助推器)=2040吨。起飞重量(不计算载荷与整流罩重量):380+596*2+39=1611吨。火箭长度:73+12+18=103米。

LEO运力55吨,GTO运力30吨,LTO运力20吨。

乙.起飞推力:4*50+460*2*4(4助推器)=3880吨。起飞重量(不计算载荷与整流罩重量):380+596*4+39=2803吨。火箭长度:73+12+24=109米(使用6点5米直径、长度24米的巨型整流罩)。

LEO运力85吨,GTO运力46吨,LTO运力30吨。

C,使用3点35米直径600吨级推力的固体燃料助推器。

(1),基本版长征五号HEAVY型火箭(YF77发动机持续飞行工作320秒)。

甲.起飞推力:4*50+600*2(2助推器)=1400吨。起飞重量(不计算载荷与整流罩重量):266+250*2+39=805吨。火箭长度:51+12+18=81米。

LEO运力24吨,GTO运力12吨,LTO运力7吨(参考欧洲阿里安5火箭来建模推测)。

乙.起飞推力:4*50+600*4(4助推器)=2600吨。起飞重量(不计算载荷与整流罩重量):266+250*4+39=1305吨。火箭长度:51+12+18=81米。

LEO运力35吨,GTO运力20吨,LTO运力12吨。

(2),改进型长征五号HEAVY型火箭(YF77持续飞行工作460秒)。

起飞推力:4*50+600*6(6助推器)=3800吨。起飞重量(不计算载荷与整流罩重量):380+250*6+39=1919吨。火箭长度:73+12+24=109米(使用6点5米直径、长度24米的巨型整流罩)。

LEO运力48吨,GTO运力28吨,LTO运力17吨。

长征5号HEAVY型火箭改为使用600吨级固体燃料助推器后,由于“起飞推重比”提高太快,在捆绑4枚600吨级固体助推器之后,“起飞推重比”就已经高达2左右,拓展运力区间反而远远没有使用液体煤油助推器的大与方便,除非再重新研制7点5米直径以上的新主芯级火箭。因此高凉陈君不建议发展。

D,使用5台YF100发动机并联来研制长征五号火箭的5米直径全新液体助推器

如果未来460吨级巨型煤油发动机由于投资与技术问题,没能够按时研制完成,那么先并联5台YF100煤油发动机研制5米直径的新煤油助推器暂时使用下也是可以的。

(1),基本版长征五号HEAVY型火箭(YF77发动机持续飞行工作320秒)。

甲,起飞推力:4*50+120*5*2(2助推器)=1400吨。起飞重量(不计算载荷与整流罩重量):266+390*2+39=1085吨。火箭长度:51+12+18=81米。

LEO运力35吨,GTO运力20吨,LTO运力12吨。

乙,起飞推力:4*50+120*5*4(4助推器)=2600吨。起飞重量(不计算载荷与整流罩重量):266+390*4+39=1865吨。火箭长度:51+12+18=81米。

LEO运力65吨,GTO运力38吨,LTO运力22吨。

当然,更重要的是如果使用5台YF100煤油发动机并联来研制长征五号火箭的全新助推器的话,只要未来改进型的YF100煤油发动机具备深度节流(即“变推力”)能力,中国就完全可以走美国猎鹰9H火箭的技术路子(依样画葫芦就了事),直接研制5米直径的长征五号火箭“可重复使用”煤油助推器了。

终上所述,经过全面改进后的长征五号HEAVY型火箭的LTO运载能力的确能够超过20吨的“关键运力节点”。

而在研制成功460吨级的巨型煤油发动机之后,仅仅在长征五号火箭直径5米的“框架”范围内,再研制同样5米直径的巨型煤油助推器,就完全足以将长征五号HEAVY型火箭的LTO运载能力提高到30吨以上的区间。这就完全足够支撑起未来中国的载人登月工程的全面实施。

后记。

未来中国是选择不再研制全新的400吨级巨型煤油发动机,改为研制全新的8米直径新主芯级火箭;还是选择仅仅研制一款全新的400吨级的巨型煤油发动机,但不再研制更大直径的新主芯级火箭,而是通过研制全新的5米直径煤油助推器来提升目前版本长征五号火箭的运载能力,来应对未来中国实施载人登月工程的需要。这两种技术发展路径的选择,在未来十年时间内就会充分明朗化。

如果着重于节省经济投资成本方面的考虑,通过并联9台YF100煤油发动机来研制全新的8米直径主芯级火箭的路线无疑最节省时间与节省资金投入成本,工程研制上所面临的技术风险也最低。

但如果着重于推动中国航天火箭发动机生产研究技术进步方面的考虑,研制全新的400吨级推力的YF460巨型煤油发动机的方案无疑更具工程价值。但缺点是面临的经济投入成本更高,所面临的研制技术风险也更大,时间进度也无法保证。

当然,最终如何决择就是政治领导人与航天技术研究科学家们的“互动”事情,高凉陈君在此也只能够提出一些有益的观点与建议而已。

陈天(高凉陈君)

2018年1月27日



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joki 发表于 2018-9-3 16:12 | 显示全部楼层
还是老问题,性能指标估的太乐观了。。。特别是LTO能力
 楼主| 高凉陈君 发表于 2018-9-3 16:19 | 显示全部楼层
只要LTO运载能力能够保证实现20吨的核心关键节点,通过月球轨道对接方案就完全能够实现载人登月目标了。而且长春光机所的那个4米直径的“大卫星”,要成功发射上GEO轨道,LTO运力达20吨的火箭也可以胜任了,以现在的国际环境,以这个“东西”牵制载人登月火箭研制成功更高。
Sizzy 发表于 2018-9-3 17:04 | 显示全部楼层
高凉陈君 发表于 2018-9-3 16:19
只要LTO运载能力能够保证实现20吨的核心关键节点,通过月球轨道对接方案就完全能够实现载人登月目标了。而 ...

想法不错,反正不少国家正在考虑玩在轨拼积木的游戏,不过目前要看你这几发低成本火箭是否真的能比一发长九成本来的更低
pingkefu 发表于 2018-9-3 17:30 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
……算了,大家都是出主意,拿主意的想法可能根本不在一个境界上。如果不情绪化发言的话,没什么可说的了
喵科动物 发表于 2018-9-3 18:47 | 显示全部楼层
pingkefu 发表于 2018-9-3 17:30
……算了,大家都是出主意,拿主意的想法可能根本不在一个境界上。如果不情绪化发言的话,没什么可说的了

现在国家军工投资重点在海军,关系到非洲的补给线。航天方面重点在军星和高超音速。
“登月关系到航天界的政治脸面”对于领导和公众都不重要。

不过9发YF100并联+单发YF100高空版上面级的构型有挺大希望获得军方支持,用来替代长五发射重型军星,比如长光所的4.2米镜子。尤其军方对时间节点有要求,否则因为哪颗卫星晚上天一年在对外冲突里吃了亏的话事就大了。

最近YF100高空版的新闻也暗示这种可能性?
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喵科动物 发表于 2018-9-3 20:41 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2018-9-3 15:50
8米芯级需要重新研制,不妨沿用现有长五的5米工装,来一个Falcon super heavy / FH on steroid:
5米CBC,n ...

5米直径有没有可能塞下7~9台YF100K?加发动机整流罩呢?
cmj9808 发表于 2018-9-3 21:16 | 显示全部楼层
喵科动物 发表于 2018-9-3 20:41
5米直径有没有可能塞下7~9台YF100K?加发动机整流罩呢?

不用整流罩应该也可以,类似F9或NG的布局:中间1台,周围6-8台
 楼主| 高凉陈君 发表于 2018-9-3 21:46 | 显示全部楼层
长征五号遥2火箭发射失败对国内航天界最大的教训收获就是从此学会“必须真正高度重视高价值载荷发射失败可能带来的巨大政治与经济风险”。参考美国德尔塔4H重型火箭所发射载荷的高昂价格,长征五号与德尔塔4H级别的火箭所发射的每一发空间载荷的价格就没有低于10 亿美元级别的。

但在长征五号遥2火箭发射之前,中国航天界还真的没有发射过价格接近10亿美元级别的高价值载荷。考虑到未来几年必须利用长征五号火箭来发射的嫦娥五号、嫦娥六号、空间站核心舱、空间站实验舱与巡天光学舱等等重型空间载荷的价格每一次都远超10亿美元的客观现实,未来10年时间内中国运载火箭研究院院长们绝对深感责任重大。其所面临的压力之巨大绝对要比很多省长、部长都还要大得多,并受全国、全球新闻界瞩目得多。高达10亿美元级别的空间载荷发射绝能够说败就败?!由其是那些“军事航天重器”一旦被你“打废打残”了后果影响无法想象预料。

一句话,火箭“做大”了,发射失败的影响也更为巨大与致命。火箭研制出来是为了使用的,火箭研制技术方案过于激进,新技术堆砌过来,一旦发射失败(由其是某些具有重大军事战略意义的军事重型卫星)后果将不堪设想。

因此长征五号目前的发展困局绝对会深深地影响到未来中国重型火箭的技术发展路径决策。未来能够用到长九重型火箭来发射的空间载荷其价格什么也要达20亿美元以上,发射失败一次就等于沉了一艘055驱逐舰,如此后果你想过了没有?!比作你是未来中国运载火箭研究院的当家人,你还能够再象以前那样(如任新民当年那样)拿自己的命运前途来“赌”激进的技术发展方案吗?!

坦率而言,赫照平院长早前说到长征五号遥3火箭再也失败不起了,是“必须成功的政治任务”绝对是心里话。懂得的人自然能够懂,其它就多说无益。
pingkefu 发表于 2018-9-3 22:49 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
喵科动物 发表于 2018-9-3 18:47
现在国家军工投资重点在海军,关系到非洲的补给线。航天方面重点在军星和高超音速。
“登月关系到航天界 ...

yf100不增推,上面级不使用氢氧机,还是做不到替换CZ5全谱系,不过对回收火箭很有好处。别的帖子提到的国内复用火箭带着助推器返场实在是太诡异了
supsauce 发表于 2018-9-3 22:50 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
高凉陈君 发表于 2018-9-3 21:46
长征五号遥2火箭发射失败对国内航天界最大的教训收获就是从此学会“必须真正高度重视高价值载荷发射失败可 ...

要按你这个说法航天根本就不应该搞,东方红一号的政治风险大不大?阿波罗的政治风险大不大?航天飞机载荷价值高不高?阿波罗失败过,航天飞机失败过,NASA也没解散啊?“必须成功”这种话说出来除了证明领导自己的废物程度还能说明什么?
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喵科动物 发表于 2018-9-3 23:28 | 显示全部楼层
pingkefu 发表于 2018-9-3 22:49
yf100不增推,上面级不使用氢氧机,还是做不到替换CZ5全谱系,不过对回收火箭很有好处。别的帖子提到的国 ...

给CZ5的谱系增加一个型号而已
 楼主| 高凉陈君 发表于 2018-9-4 00:06 | 显示全部楼层
D,使用5台YF100发动机并联来研制长征五号火箭的5米直径全新液体助推器

如果未来460吨级巨型煤油发动机由于投资与技术问题,没能够按时研制完成,那么先并联5台YF100煤油发动机研制5米直径的新煤油助推器暂时使用下也是可以的。

这个D助推方案中,如果条件容许,改为并联7台YF100煤油发动机研制5米直径新煤油助推器也是可以的,这样每枚助推器起飞推力120*7=840吨,走CBC全煤油构型,捆绑两枚助推器,合计起飞推力840*3=2520吨;第二级使用2台YF100K研制,第三级使用目前版本的YF75D低温上面级。如此改进之LEO运载能力起码能够达到70吨左右,GTO运力也能够达35吨左右,LTO则勉强能够达到17吨左右,除了月面登陆工程无法执行之外,也能够做很多的事了。
 楼主| 高凉陈君 发表于 2018-9-4 00:25 | 显示全部楼层
  如果第三级改为使用常温上面级,并全部回收助推器与主芯级,则其运力刚好能够覆盖掉目前长征五号火箭的所有运力区间。成本还将会更便宜。

问题是一旦如此,YF77氢氧发动机未来就将无用武之地了,因此这一方案能否顺利通过难度很大。但如果能够研制成功YF77的多次启动高空版,走宇宙神5火箭的技术路径,即主芯级、助推器均为并联7台YF100发动机不变,而第二级直接使用1台YF77高空版氢氧发动机“通杀”LEO、SSO与GTO发射任务,那么未来立项通过的难度将会大大降低。不得不一碗水“揣平”,这也是没有办法的办法。
joki 发表于 2018-9-4 07:31 | 显示全部楼层
高凉陈君 发表于 2018-9-4 00:06
D,使用5台YF100发动机并联来研制长征五号火箭的5米直径全新液体助推器

如果未来460吨级巨型煤油发动机 ...

论方案激进坛子里没人比得上老兄了
如果真要提升高速任务能力,起飞级应该做减法。一级7/4/7,二级1。至于氢氧三级,考虑到5米直径匹配和载荷适应性。一台YF77(对于大质量载荷YF75D比较吃力,多机并联受喷管限制)约90吨级的氢氧模块更好。
机制 发表于 2018-9-4 08:59 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
高凉陈君 发表于 2018-9-4 00:06
D,使用5台YF100发动机并联来研制长征五号火箭的5米直径全新液体助推器

如果未来460吨级巨型煤油发动机 ...


起飞级21台YF-100版中,如果干质比不能比长征7系列明显提升,运力上只怕达不到GTO轨道35吨。
按长征734型7吨级的运载系数算,这个21台三级火箭(实际飞行时可为三级半构型),GTO运力只怕只有25吨左右。

要保证高轨道的运力,要把二级换成氢氧级。

另外,前面你说把长征5芯级改成四台YF-77并联。
两台YF-77的质量约2.7吨,你这样修改,直接让长征5B这个一级半入轨构型的运力降低3吨左右,这个对于空间站任务是绝对不可接受的。

PS:写文章,数据最好还是自己先严格的算一下,否则想出来的构型和你要表达的东西误差太大。失之毫厘差之千里啊。
ElonMusk 发表于 2018-9-4 09:10 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
这贴里就没人算个构型么
9发100 8米壳子 这一墩墩无敌了
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