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造價10億飛船成批生產!國產頂級發動機亮相,航天系統全線備戰

隨著一年一度的航天日到來我國航天多條戰線也是捷報頻傳,目前我們正在實施全球第二大規模的航天投資計劃,在眾多航天項目中當屬天宮空間站是唯此為大事關航天強國戰略地位的核心項目。

神舟載人飛船

從神舟一號到神舟十一號我們成功發射了5艘無人飛船與6艘載人飛船,加上天宮一號與天宮二號兩座空間實驗室以及一艘天舟貨運飛船,接連攻克載人飛天、多人多天、太空出艙行走、空間交會對接、組合體飛行、航天員中期駐留等多項載人航天瓶頸技術,而這一切都是為天宮空間站建設做技術儲備。

天宮二號空間實驗室

天宮空間站的建設主要有三大階段安排,分別是關鍵技術驗證階段建造階段運營階段,三大階段環環相扣並行發展。比如服務關鍵技術驗證階段的天和號試驗核心艙經過在軌技術驗證後將直接用於天宮空間站的在軌建設,目前天和號核心艙已經完成初樣研製即將轉入正樣發射產品研製

天和號核心艙初樣產品熱真空試驗

問天號、夢天號兩大實驗艙段也已經完成初樣結構生產,即將進入總裝階段,目前載人航天14條分系統戰線已經全線進入緊張備戰空間站建設的工作中

天宮空間站技術驗證與建造階段共安排了12次發射任務,為了適應高密度發射安排,長征7號運載火箭、長征2號F型運載火箭、神舟載人飛船、天舟貨運飛船四款航天產品已經全部轉入批量生產階段,其中一艘神舟飛船的發射綜合耗資就超過了10億人民幣,初步估算天宮空間站的建設總耗資將達到300億人民幣

批量生產中的神舟載人飛船

影響天宮空間站能否在2022年左右如期完成建設任務的關鍵還在於將三座20噸級大型艙段送入近地軌道的長征5號B型運載火箭,受兩年前長征五號遙二火箭發射失利影響我國系列重大航天工程的實施進度都有不同程度的推遲。

長征五號B型運載火箭將於明年發射

目前長征五號團隊正在全力備戰今年年中的長征五號遙三火箭復飛重任,在近兩年時間裡長五團隊查明了問題原因並採取了有效的改進措施,其中問題最複雜的YF-77氫氧發動機更是重新組織了多次1000秒長程試車試驗。

長征五號B脫胎於長征五號但與後者的功能定位完全不同,前者是一款一級半近地軌道火箭,可以將23噸有效載荷送入近地軌道,而後者則是一款二級半火箭,可以將14噸有效載荷送入距離地球3.6萬公里的地球同步轉移軌道,該型火箭如果用於近地軌道任務運力則可以達到28噸左右。

長征五號B對比長征五號少了二級火箭

雖然功能定位不同但長征五號B繼承了長征五號幾乎80%的箭體結構,比如芯級火箭的YF-77氫氧發動機、助推器使用的YF-100液氧煤油發動機都是同款型號。近日航天系統也首次公開了YF-77氫氧發動機的試車畫面,我們也得以一窺這款國產最頂級發動機的全貌

YF-77氫氧發動機

氫氧發動機具有優異的高比沖優勢,是航天發動機中推力效率最高的一類,一般用作火箭上面級動力系統,可以大幅度提升火箭高軌道運力,比如長征五號二級動力就是YF-75D閉式膨脹循環氫氧發動機,憑藉氫氧動力優勢長征五號成了全球高軌道運力排名第二的大推力運載火箭

氫氧發動機雖然優勢明顯但也是研製難度最大的,我國從上世紀70年代開始就著手研製氫氧發動機服務長征3號系列高軌道運載火箭,先後研製出YF-73、YF-75兩款氫氧發動機。

長征三號乙運載火箭

以當時的技術指標來看我們絲毫不落後日本亦或者歐洲,甚至具有局部領先優勢,但由於上世紀八九十年代國防讓位經濟發展的戰略安排導致航天系統投資嚴重不足。以現如今仍然承擔主力角色的長征三號乙運載火箭為例,這還是當年航天系統自籌資金研發的大推力火箭,但也正因為當年的忍耐我們如今才有更多的預算來推進更多的航天項目。

目前長征五號B型運載火箭已經完成初樣產品研製,正在進行飛行產品生產以及YF-77氫氧發動機可靠性增長試車工作,加上今年長征五號遙三火箭復飛驗證這就等於給長征五號B火箭設置了雙保險。嚴肅認真、周到細緻、穩妥可靠、萬無一失這16字方針至今看來依舊是國防科工戰線經世致用的金科玉律!

中國天宮空間站

航天從來都是風險與機遇並存的領域,比如獵鷹9號大推力運載火箭就曾遭遇多次失敗,但它並沒有影響SpaceX成為一家偉大的航天公司。世界大多數新型火箭在發展初期都會遇到這樣那樣的挫折,但只要找對發展方向就能一往無前


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