中國發展超重型運載火箭,還是受到「心臟病」的困擾
2016年12月27日,《2016年中國的航天》白皮書今天上午發表,透露中國下一代運載火箭代表——「長征九號」重型運載火箭目前正在方案深化論證和關鍵技術攻關階段,未來五年內將啟動重型運載火箭工程實施。
軍事專家谷火平介紹,「長征九號」運載火箭是中國一款正在論證的新一代重型火箭,其推力為3000噸,近地軌道運載能力至少100噸,地月轉移軌道運載能力至少50噸,與美國「土星5號」運載火箭運力相近,將可能被用於中國的載人登月任務。長征9號火箭為三級半結構,芯級最大直徑10米級,近地軌道運載能力140噸,地球同步轉移軌道運載能力66噸。近地軌道運載能力已超出美國登月使用的「土星5號」運載火箭和蘇聯「能源」號運載火箭。
該重型火箭是完成深空探測、載人登月和登火、空間基礎設施建設的重要支撐。該火箭的三個構型對應結構狀態相同,可模塊化組合,既可捆綁液體助推器,也可捆綁固體助推器。
構型為長征-934的火箭(其中3代表3級,4代表4個助推器)總共24個噴管,其中芯級噴管8個,每個助推器上有4個噴管。一級將全部採用液氧煤油發動機,二級和三級則均使用液氫液氧發動機。
實際上,中國運載火箭的研製也在一定程度上存在「心臟病」問題。國產火箭發動機的問題體現在推力小和比沖相對較低,不僅低於美俄,也低於歐洲和日本。迄今為止,中國尚沒有一種採用分級燃燒循環的液氫液氧發動機投入使用。
中國應適度將重點向火箭發動機領域傾斜,通過發動機的技術突破,帶動運載火箭能力的提升。航天能力的強弱很大程度上取決於火箭,而火箭的關鍵則在發動機。
長征5號雖然實現了25噸的近地軌道運載能力,但僅一級就使用了10台發動機,一定程度上降低了可靠性。反觀美國重型「德爾塔-4」運載火箭,只使用3台發動機就實現了比長征5號更大的運載能力,而且起飛重量更低。(谷火平)
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