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这个不起眼的10米大铝环,标志着中国载人登月又迈了一步

 leeziyong 2018-03-31

这个不起眼的10米大铝环,标志着中国载人登月又迈了一步

运输车上的10米连接环

我们知道,对于航天发射活动来说,大运载能力往往意味着运载火箭强大的发动机推力和自身庞大的体积。以人类历史上推力最大的美国运载火箭土星-5号为例,其直径为10米,高度110米,最大起飞重量3038吨,总推力为3400吨,可以把118吨的重量送入近地轨道,或者把45吨的重量送入地月转移轨道。正是土星-5运载火箭的优异性能,才成功将从阿波罗-11至阿波罗-17共6艘登月飞船发射升空,实现了运送12名宇航员登陆月球的壮举。

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冯·布劳恩博士站在他主持研制的土星-5火箭之前

而苏联计划用来开展登月计划的重型运载火箭N-1,同样是个最大直径17米,起飞重量2735吨,近地轨道运送能力95吨的庞然大物。尽管N-1运载火箭以悲剧的4连败宣告苏联登月计划草草收场,但是结合土星-5号,我们仍可以得出,如果没有重型运载火箭,想开展载人登月或者载人登火星等星际探索活动,都将无从谈起。

这个不起眼的10米大铝环,标志着中国载人登月又迈了一步

苏联N-1巨型运载火箭

而目前,我国运载能力最强的火箭是即将于明年首次发射的长征五号B型(其基本型长征五号已于2016年首次发射)。长征五号B型运载火箭的芯级直径为5米,最大起飞重量879吨,近地轨道最大运输能力25吨。在它和长征七号等新一代运载火箭出现前,我国近地轨道运送能力不足10吨。不难看出,尽管长征-5系列火箭的运载能力相对我国以往的运载火箭实现了巨大的跨越,但是离载人登月仍然差距很大。

这个不起眼的10米大铝环,标志着中国载人登月又迈了一步

长征五号运载火箭发射升空

在这种情况下,我国的航天工业部门开始了重型运载火箭长征九号的预研工作,包括推力为500吨级的YF-480高压补燃液氧煤油发动机、推力为220吨级的YF-220液氢液氧发动机和几种固体燃料火箭发动机等关键技术都取得了不错的进展,例如YF-480液氧煤油发动机就在近期完成了燃气发生器和涡轮泵联动试验,还包括本文开头说到的10米级火箭连接环研制成功。

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我国长征五号与长征九号和美国SLS火箭的对比想象

基于这些关键技术,未来的长征九号重型运载火箭芯级直径将达到9-10米,起飞推力约3000吨,近地轨道运力超过110吨,可以满足未来载人登月和探索火星等重大航天活动的需要。这些关键技术陆续突破,距离长征九号正式立项也不远了。

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