中國的重型運載火箭目前究竟發展到什麼地步了?

張家小智兒


眾所周知,中國近些年呈現出全方位的迅猛發展趨勢。這種狀況用厚積薄發來形容是最為貼切的,同時在百花齊放的良好趨勢下,中國航天科技所取得一項項成就,依舊是其中不可忽視的亮點。而今,在兩會現場,由中國航天科技集團有限公司傳來喜訊。中國重型運載火箭關鍵技術獲突破性進展,預計會在2030年首飛。另一方面,該集團還宣稱就在3月份,中國長征系列運載火箭將迎來第300次發射。好消息一個接一個,相信大家和我一樣激動到不行。要知道,在2018年中國就以37次的超高發射總數,穩居世界第一。而後,早早就有消息傳來,2019年中國航天發展依舊迅猛,長征火箭將實施至少30次的發任務。雖然,這個消息幾乎可以肯定是真的。但是由兩會現場真正落實消息後,大家才算毫無負擔為祖國強大興奮不已。具體情況究竟如何?小夥伴們不妨一起來了解一下!

中國近些年在航空航天上的成就,是全球各國有目共睹的。可以拿一個直觀數據來看,在長征系列火箭中。我們用時37年,完成了從首次成功發射到第100次發射的目標。之後,又用7年時間,完成了從第100次發射到第200次發射的任務。現在,更是隻用4年時間,就將要完成從第200次發射到第300次發射任務。這麼直觀一看,中國在航天基本上秉持著,發展越來越快越來越好的良好趨勢。另外,也是我國航天工程的關鍵人物李洪副總經理,正面透露出將會在2019年3月,長征火箭將迎來第300次發射任務。而且,他該對我國目前正在計劃的長征系列還做了其他的介紹。

比如說長征五號遙三火箭早已蓄勢待發,就差最後協調階段,預估會在今年下半年進行發射高軌大噸位通信衛星的任務。同時我國的新一代中型火箭的研製工作,都在順利進行中。而且,其中最為關鍵的消息就是中國重型運載火箭關鍵技術取得了大突破,在2018年時,由於我國科研人員的潛心研製,得以完成多次發動機部組件級熱試驗等多個重大突破,如此一來關鍵技術得以攻關。在打下堅實基礎的情況下,如今幾乎可以確定重型火箭有望2030年首飛。對此,小夥伴你們都還知道關於我國未來航天工程的那些計劃,歡迎在評論區留言分享!


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首先要明白採用多個小型火箭發動機和單個大型火箭發動機的優劣,小型火箭發動機雖然推力小等,但是勝在技術簡單、成本低,所以很多火箭都採用多臺小型火箭並聯的方式來提高火箭的發射質量。像美國的SpaceX的獵鷹重型火箭的一級採用了多達27臺火箭發動機,這27臺發動機單臺的推力不到100噸,火箭一級卻可以產生超過2200多噸的推力,雖然這種方式是可以實現發展大型火箭的夙願,但是其缺點也是很明顯的,比如可靠性不高是最大的缺點,由於採用了數量更多的火箭發動機,所以其可靠性很難和大推力的火箭發動機相比,還有就是發射效率不高,評價一枚火箭的先進與否,最重要的就是火箭的發射載重比,所以火箭箭體質量越輕,發射同樣的航天器就越節省燃料,火箭的性能就越先進,放在商業航天市場競爭力就越大。

比如獵鷹重型火箭雖然推力超過2200噸,Leo軌道的運載力超過了60噸,但是其並不能作為登月火箭使用,原因就是運載力太低的緣故。要想提高運載力就得提高火箭的發射質量和火箭的推力才行,但是獵鷹重型火箭其一級火箭並聯了27臺發動機,再不能通過簡單的增加火箭發動機數量的方式來提高火箭的發射質量和推力了。所以要想發展發射質量更大的重型火箭就必須有超大推力的火箭發動機才行。比如像美國阿波羅登月計劃時研製的土星五號重型火箭採用的F-1液氧煤油發動機,單臺推力達到了680噸,所以土星五號只需要5臺F1火箭發動機就可以達到3000噸的起飛推力;再一個像前蘇聯研製的人類歷史上推力最大的RD-170火箭發動機的最大海平面推力更是超過了800噸,所以我國要想發展自己的登月計劃就必須研製屬於自己的超大推力火箭發動機。

這就是我國正在為長征九號登月/火星活動而研製的500噸級液氧煤油火箭發動機,目前這款發動機已經完成了渦輪泵運轉試驗,預計今年年底前就會進行整機試驗。渦輪泵是是用於火箭發動機燃料輸送控制的,渦輪泵的性能也直接決定了火箭發動機的性能高低,這款超大推力的火箭發動機採用了主流的高壓補燃、分級燃燒、泵後搖擺等多項先進技術。相比目前現役火箭發動機中推力最大的俄羅斯的RD180火箭發動機(基於RD170來的馬甲版)推力更大。

而且我國也正在為長征九號火箭研製推力更大的氫氧火箭發動機,長征九號的二級火箭會採用一臺最大推力超過200噸的氫氧火箭發動機,雖然目前這款發動機的研製進度如何不得而知,但是不管是即將面世的500噸的重型火箭發動機還是快要面世的200噸級氫氧火箭發動機的面世,都代表了我國在超大推力液體火箭發動機技術上的巨大進步。想一想目前我國最先進的長征五/六/七號的火箭一級採用的還是最大推力只有120噸的YF-100液氧煤油發動機,而500噸級的火箭發動機絕不是簡單的放大就可以做到的,所以我國即將面世的500噸級火箭發動機面世後,我國的登月計劃將不會因為火箭發動機問題而延緩進度。

不過前段時間的新聞很多人都看了吧,就是關於擔任我國500噸級火箭發動機和其他新型火箭發動機研發的張小平離職的新聞很多人都感到很惋惜,而且從後續的新聞消息來說,的確是影響到500噸級火箭發動機的研發進度了。所以原計劃今年進行整機試驗的計劃應該會推遲吧。


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