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[学习] 意义非凡的长征九号重型火箭

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鐵冰心 显示全部楼层 发表于 2016-3-13 13:34:58 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
意义非凡的长征九号重型火箭

全国政协委员、航天科技集团运载火箭技术研究院原党委书记梁小虹3月2日接受新华社记者采访时说,运载火箭的能力决定航天的舞台,目前我国的重型运载火箭已经完成深化论证,根据进一步的报道,长征九号可能在今年或明年立项,有望在15年内首飞。


长征九号的出现



2012年长征九号首次在官方公开文件中露面


事实上这并非重型运载火箭的首次曝光,2012年梁小虹担任院党委书记时,就在接受采访时首次提到了重型运载火箭的存在,据称这种运载火箭近地轨道运载能力高达上百吨。2012年航天科技集团发布的《2011年度社会责任报告》中,新一代运载火箭型谱图示也出现了长征九号的身影。2012年后,官方媒体多次提到长征九号重型火箭争取立项的报道,进展顺利的话“十三五”期间有望立项研制。



长征九号最初的追赶目标瞄准战神五号,近地轨道运力高达130吨


长征九号重型火箭的出现绝非偶然,美国启动了重返月球的星座计划并研制战神五号重型火箭,我国启动月球探测工程以后也开始进行载人登月的论证探讨。探月工程第一阶段和第二阶段使用现有的长征三号火箭发射,而第三阶段的取样返回则要使用正在研制、今年即将发射的长征五号大型火箭。月球取样返回任务尚且需要运力比现有火箭提高2倍多长征五号火箭,载人登月需要运力更大的火箭,参照美国的阿波罗的土星五号火箭和星座计划的战神五号火箭,我国长征九号火箭论证初期运力指标也瞄准战神五号的130吨运力。


长征九号的设计


作为中国的战神五号/SLS,长征九号火箭的设计和性能一向是人们关注的热点。早期论证中曾提到研制600吨级液氧煤油发动机和200吨级液氧液氢发动机的报道,甚至提出了使用千吨级固体助推器的方案。龙乐豪院士的论文中,以这三种火箭发动机构成两种组合,其近地轨道运力均为130吨,和战神五号的设计指标相当。



龙乐豪院士的论文中提出了两种二级半火箭构型,其近地轨道运载能力均为130吨级


随着论证的深入,结合我国实际需求和技术水平,长征九号的指标有了不小的调整。根据2013年航天科技集团六院院长谭永华发表在《宇航学报》上的论文,我国以载人登月为目标进行了重型火箭的论证,考虑我国航天发展需求、技术保障和工业体系,以及动力型谱发展等因素,最后决定研制500吨级液氧煤油发动机和200吨级液氧液氢发动机,以此为主动力重型运载火箭采用三级半方案,其中4个助推器个采用1台500吨级液氧煤油发动机,一级采用4台500吨级液氧煤油发动机,二级使用2台200吨级液氧液氢发动机,三级采用2台50吨级液氧液氢发动机高空改进型。长征九号重型火箭的起飞推力约为4000吨,起飞质量大约为3000吨,近地轨道运载能力约为100吨。



长征九号的新方案为三级半构型,由于发动机推力下降,近地轨道运力降低到100吨


根据今年记者对梁小虹委员的采访,长征九号重型运载火箭箭体直径近10米,火箭全长近百米,运载能力是现有火箭运载能力的5倍多,超过美国正在研制的SLS火箭的运载能力。结合2014年梁委员曾提到重型火箭近地轨道运载能力100吨,通过模块重组可以达到125-130吨的报道,长征九号重型火箭很可能有一个4助推的基本型和一个6助推的增强型,后者运力超过130吨,但也可能是优化了现有长征九号的制造工艺和总体设计,从而实现运力的提高。


长征九号的意义


长征九号运载火箭研制的目标,首先是满足未来载人登月任务的需求,此外规划中的火星取样返回任务和(带)外行星探测任务也需要这样的重型运载火箭的参与。航天科技集团五院的钱学森实验室热衷的空间太阳能电站,同样需要使用长征九号这样的重型运载火箭才能发射和组建。



类似美国SLS火箭,长征九号也将是执行月球、火星和带外行星任务的必然选择


长征五号大型火箭的研制,使我国突破了一批新材料、新工艺和新设备,带动了基础工业的发展,而运载能力大幅度提高的长征九号火箭需要研制世界一流水平的500吨级液氧煤油发动机、200吨级液氧液氢发动机以及超大直径箭体的设计制造和试验技术,对基础工业和前沿技术同样有很大的推动作用,有助于我国的工业水平的的创新和升级。



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