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見習騎士 | 2011-10-15 11:57:16

        長征5號火箭,在早期論證時,是5米直徑,3.35米直徑和2.25米直徑三個檔次,全面取代傳統的長征2,3,4系列火箭,不過隨著時間的推移,這種可 能性已經徹底排除了。盡管“通用化,組合化,系列化”的三化設計思想還在頻頻提到,但是工作重心是5米直徑火箭,“根據需要”衍生出3.35米直徑火箭和 小型運載火箭。
        5米直徑的長征5號火箭,地球低軌道LEO運載能力最低也有10噸,所以必然要求一型中等運力的火箭來匹配,否則大馬拉小車就太浪費了。美國航空航天局現在使用Delta II火箭,未來將開發金牛座2/Taurus II火箭;歐空局用俄羅斯現成的聯盟Soyuz火箭;日本宇宙開發機構則準備引進俄國RD-180發動機,開發新的G-X中型火箭;對於中國航天人來說, 原有的長征2,3,4號火箭都是這個區間的運力,棄用可惜,但是原來的發動機又過於陳舊。舊瓶裝新酒,用老箭體和新型發動機派生出新型火箭就成了技術和經費進度上都合理的選擇。新的發動機主要就是YF-100液氧煤油發動機,此外還為上面級專門開發了小型的YF-115液氧煤油發動機,推力在15噸左右。此外,在論證下一代動力推進系統時,我國航天部門明確表示全面棄用有毒的肼類燃料,面對軌道調資維持等多次啟動需求,將用過氧化氫煤油的的自燃推進劑組合,替代四氧化二氮偏二甲肼的自燃組合。
      根據中國載人航天網的報道的 報道,未來的載人和貨運火箭將采用長征二號F/H型火箭,全面用新一代的YF-100發動機,替換原有的YF-20發動機。YF-100的比沖高得多,推 力盡管不是YF-20的2倍整,但是實際貢獻的總沖量不相上下,1:2的替換恰到好處。長征二號F/H型火箭的載人發射型號近地軌道最大運載能力12.5 噸,無人貨運型號則為13噸。比較下俄羅斯的聯盟火箭,采用比沖更高的發動機,發射場緯度更低,可以發現長征二號F/H型火箭的運載能力是相當保守的估 計,實際運載能力要比載人航天網的數據高得多。不過根據對航天一院總設計師王國輝的報道:“新研制的“長征”七號,未來將替代目前的載人運載火箭“長征” 二號F。王國輝目前的主要工作,就是負責“長征”七號的總體設計。”,原有的長征二號F/H的編號估計已經棄用,現在的3.35米直徑火箭,換裝新發動機 後統一改稱長征7號火箭,用於載人航天項目的後繼發射。綜合各方面消息判斷,長征7號火箭將替換原有的長征2,3,4號火箭,在中型火箭範圍內一統天下。 報道稱長征7號將於2013年首飛,屆時我國將開始徹底淘汰劇毒的肼類燃料,使用無毒無汙染的液氧煤油與液氫液氧燃料。根據這種規劃,長征2號C火箭的第一級4臺YF-20發動機,將被2臺YF-100發動機替換,第二級發動機很可能是單臺YF-100高空型發動機。長征2號F載人運載火箭,芯級4臺YF-20替換為2臺YF-100,2.25米直徑助推器的單臺YF-20換為單臺YF-100,發動機比沖、起飛推力和起飛總重都有很大提高,有效運載能力也隨之水漲船高,達到近地軌道至少13噸的水平;長征3號火箭芯級4臺YF-20換為2臺YF-100,2.25米直徑助推器各用單臺YF-100替換YF-20,第三級的YF-75液氫液氧發動機很可能初期留用,以後再被新的膨脹燃燒循環的YF-75D液氧液氧發動機取代。以上原有型號統一到長征7號的旗幟下,通過采用新型發動機,火箭運載能力將有很大提高。
       長征5號原始規劃中2.25米直徑的小型火箭,很有可能蕩然無存,因為早在2005年的可行方案論證,就建議小型火箭直徑從2.25米增加3.35米,以提高運力。中國航天報訊日前,國家有關部門正式批復長征六號運載火箭立項。同時,由中國航天科技集團公司八院承擔的長征六號運載火箭的研制工作也正式啟動。2008年7月間,中國航天科技集團公司就已經決定由航天八院開發長征6號運載火箭,作為原來小型運載火箭的實際方案。這對於開發了長征4號火箭的八院來說,運氣實在太差,畢竟他們很早就想在新一代運載火箭上打個翻身仗,早就規劃好了全液氧煤油的全系列運載火箭方案,最後收獲的卻只是小型運載火箭的實際項目。根據早期設計方案透露的性能細節,小型運載火箭,第一級直徑從2.25米改為3.35米,但仍然采用單臺YF-100發動機作為一子級主發動機,二子級直徑3.35米采用單臺YF-115發動機,三子級采用1千牛推力過氧化氫煤油發動機4臺,700公�高度太陽同步軌道運載能力可達1.1噸。不過從另一方面來說,8院原來的長征4號火箭,也可能通過更換發動機,達到更大的運載能力,更新後合並到長征6號火箭�。對比美國的Delta II的升級歷史,通過捆綁多個固體助推器,芯級只有單臺海平面推力900KNRS-27A發動機,,卻達到了6.1噸的近地軌道運載能力,這種歷史對於長征6號的未來發展不無裨益。最近中國航天在固體助推器技術上展開了相當多的工程開發,1200KN固體助推器源自DF-31一級發動機,是很成熟的技術了。長征6號能否成為中國的Delta II,讓我們拭目以待。

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