腾讯科技 文/林文杰
本次长征五号遥三与实践二十号使命为2019年我国航天发射收尾,且又是长征五号复飞后第一次发射,因而备受瞩目。
长征五号是在2002年原国防科工委确认的“一个系列、两种发动机、三个模块”思路下诞生的,2006年立项批复。所谓的一个系列是研制一系列运载火箭;两种发动机指的是120吨推力的YF-100和50吨推力的YF-77发动机;三个模块是研制出长征五号、六号和七号,近地轨迹运载才能上限到达25吨,同步轨迹运载才能上限到达14吨。成果十多年的预研、研制和测验,长征五号在2016年第一次发射成功,让我国跻身可以研制、制作20吨级运载火箭的国家。
长征五号世界排名第几?
世界现役的大型运载火箭,从左到右分别是:重型猎鹰、重型德尔塔4、长征5号、质子M和阿丽亚娜5火箭
长征五号火箭作为20吨级的近地轨迹运载才能的火箭,在世界上排名怎么?咱们无妨来看看,长征五号近地轨迹运载才能为25吨,也就是说能把25吨的货品送到间隔地上几百公里的轨迹上。
世界火箭宗族中可以做到这一点的有美国的重型猎鹰火箭近地轨迹运载才能为63吨;世界神V火箭,世界神551火箭在绑缚5枚固体助推器的情况下,可将18吨的货品送到近地轨迹;美国的德尔塔IV运载火箭可将28吨的货品送到近地轨迹;俄罗斯的质子M火箭的近地运载才能为23吨;俄罗斯安加拉火箭的近地轨迹运载才能为24吨,日本H-IIB运载火箭尾16吨。
从以上比照可以精确的看出,长征五号火箭在现役世界火箭中的排名是第三,在运载才能上比俄罗斯的火箭更强壮,落后于美国的两款火箭。假如算上曩昔世界运载火箭的排名,比长征五号运载才能更强的有美国的土星五号火箭、航天飞机、苏联的动力火箭、N-1火箭等,因而长征五号的前史排名在第五名。
从动力剖析,长征五号火箭的动力装备为120吨推力的YF-100和50吨推力的YF-77发动机,助推器为4枚,每枚装置2台YF-100,因而助推器上就有8台发动机。芯一级为2台YF-77发动机。YF-100和YF-77尽管都是液体发动机,但燃料不同,YF-77归于氢氧发动机,YF-100为液氧火油发动机。运用氢氧发动机与液氧火油发动机的组合是依据比冲等归纳要素得出的,氢氧发动机作为芯一级,比冲要大于液氧火油发动机。
芯一级用液氧液氢,助推器用固体或许液氧火油也是有的,比方俄罗斯的动力号火箭、阿丽亚娜火箭等,都助推器一般是固体。假如助推器用液氧火油发动机,那么体积会更大,所以咱们就看到了所谓的胖五这个绰号。YF-100和YF-77发动机这个组合是优化后的产品,并不代表这两种发动机在各自范畴都是最顶尖的,不可否认的是,长征五号的运载才能的确靠前的。这说明往后我国航天工业依然有很大的上升空间,研制出更强推力的火箭仅仅时间问题。
与西方火箭比较,未来突破口在哪儿?
长征五号火箭的研制是为将来更大推力的火箭打基础,比方将长征五号火箭的芯一级作为长征九号火箭的助推器运用,可完成140吨近地轨迹运载才能。这也是往后长征五号火箭的衍生产品,可是我国航天未来的开展,依然是从发动机着手。比方现在世界比较盛行的液氧甲烷发动机,这是美国SpaceX下一代火箭发动机,猛禽火箭发动机是可重复运用的甲烷分级焚烧发动机,是未来火箭发动机的方向。
液氧甲烷发动机的特色在于积碳少、成本低、可重复运用特色。猛禽发动机、BE-4发动机都是此类动力,我国蓝箭航天的PNX-1、俄罗斯的RD-0162也是如此。
液氧甲烷发动机的积碳少,这个特色关于可重复运用十分要害,由于液氧火油发动机简单积碳,一起液氧甲烷发动机比液氧液氢发动机在安全性方面更优异,由于液氢不只贵重,存储上还费力,需求零下252摄氏度环境,归于低温推进剂,加注也是个问题。加注进程需求全面防静电,简单发生爆炸。一起液氧液氢推进剂焚烧温度很高,对尾喷管的工艺要求也很高。
在长征五号之后,先使用长征五号的优势,打造出140吨运载才能的长征九号,完成载人登月,一起研制液氧甲烷发动机,造出我国的可重复运用火箭,有利于抢占世界商业发射商场。