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2018年2月7日,獵鷹重型火箭在美國肯尼迪航天中心成功發射。 |
不同的運載能力,是火箭不同構型帶來的。“長征九號是一個系列火箭,可以搭配4個、2個或0個助推器,形成三種構型,以此具備階梯式的運載能力。”張智介紹。
長征九號高度超過90米,箭體直徑為10米級,芯一級配置4台500噸級推力高壓補燃液氧煤油發動機,芯二級配置2台220噸級推力高壓補燃氫氧發動機,芯三級配置4台25噸推力膨脹循環氫氧發動機,每個助推器配置2台液氧煤油發動機。
這是長征九號與美國SpaceX公司的獵鷹重型火箭,以及該公司計劃將遊客送往月球軌道的BFR火箭的不同之處。獵鷹重型火箭發射起飛時依靠27台發動機同時點火提供推力,BFR則將發動機數量增加到31台,都是多台小推力發動機並聯的技術思路。然而發動機之間會產生耦合影響,這種技術路徑也被認為蘊藏著較大風險。
2018年2月7日,獵鷹重型火箭在美國肯尼迪航天中心成功發射。來源SpaceX官網2018年2月7日,獵鷹重型火箭在美國肯尼迪航天中心成功發射。來源SpaceX官網
長征九號則依靠為數不多的幾台大推力發動機提供起飛動力。推力最大的構型起飛時,芯一級與助推器發動機加起來也只有12台,風險隨之降低。
明年年中完成500噸級發動機整機裝配
長征九號首飛,還要等待10年。根據國家國防科工局此前公開的信息,其首飛時間預計在2028年前後。
而首飛只是重型火箭項目的第一階段。張智介紹,重型運載火箭的發展將分三個階段。第一階段將在2028年至2030年完成,主要任務是完成系列構型模塊的研製,實現火箭首飛,使中國進入空間能力達到國際先進水平,滿足火星取樣返回、載人月球探測等重大工程的需求。
其後進行的第二個階段,進一步完善重型火箭系列化構型,並進行應用飛行,同時利用可重複使用技術進一步降低火箭成本。
到了第三個階段,研製人員將研發更新的技術,例如新材料、新動力等,提高運載能力和技術水平。火箭也將提高對載人登火、空間太陽能電站等更大規模空間探測任務和基礎設施建設的適應性,支撐中國全面建成航天強國。
長征九號項目可以追溯到8年前,國家國防科工局於2010年正式啟動了重型火箭論證工作;2015年啟動關鍵技術攻關及方案深化論證階段(以下簡稱關深階段)研製工作,並取得系列初步成果;2016年,重型運載火箭關深階段正式立項。
關深階段立項後,總體方案深化論證和以“重型運載火箭總體技術”“大推力液氧煤油發動機技術”“大推力液氫液氧發動機技術”“大直徑箭體結構設計、製造及試驗技術”為代表的12項重大關鍵技術攻關隨即開展。
“雖然難度很大,但目前研製比較順利。”張智介紹,重型火箭總體方案已經通過了集團級專家評審,各分系統方案基本明確。關鍵性的500噸級液氧煤油發動機也進展順利,預計2019年6月將完成首台發動機整機裝配,具備短程試車條件。大直徑貯箱基本完成零部組件的研製攻關, 2019年將完成大直徑貯箱和集中力殼段的研製。
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