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真要等2030年?从长征5号研发进程来推算长征9号最可能的发射时间 zt
送交者:  2021年05月23日16:45:57 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

真要等2030年?从长征5号研发进程来推算长征9号最可能的发射时间

“火箭的发展要动力先行,现在国家已经确定将研制重型运载火箭长征9号,它最主要的目的就是为下一步载人登月和载人登火……”。这是今年年初,国家航天局副局长在接受媒体采访时透露的信息。

要知道长征5号大型运载火箭的正式立项时间是2006年10月,其实在2001年,长征5号的预研工作便已展开 。而长征9号重型运载火箭虽然目前虽然还没有正式的官方宣布立项,但明白人都知道,所谓立项,也仅仅剩下官宣了 。和此前的长征5号一样,长征9号先期关键技术攻关、方案深化论证也早在2016年6月便正式批复立项,而其中前期需要攻关的技术主要包括:重型火箭的总体技术和方案优化、10米级大直径箭体结构的设计制造和试验、500吨大推力液氧煤油发动机的研制和试验、220吨大推力氢氧发动机的研制和试验等等。所以根据时间进度来看,长征9号的正式官宣立项应该就在今明两年了。

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长征全新系列火箭想象图

作为当年长征5号研制工作中的最重要系统配套工程之一的YF-100型液氧煤油发动机,在2000年便获得工程立项,并在2001和2005年分别进入初样研制和试样研制阶段。2012年8月,YF-100发动机500秒长程热试车成功,正式通过发动机研制专项验收,这确定了长征5号首飞发动技术状态,也宣告该款120吨级的液氧煤油发动机正式具备了安装在长征5号上的资格(4具助推器共8台YF-100并联),当然为了保险起见,YF-100发动机的首射是在长征6号上完成的,时间是2015年。

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央视纪录片出现的YF-100型液氧煤油发动机

将来长征9号所使用的500吨级大推力YF-130型液氧煤油发动机目前已知的进度如下:2019年3月34日完成燃气发生器-涡轮泵联动试验、2021年3月5日完成全工况半系统试车试验,预计将在2022年完成长程热试车验证并有望通过相关验收,同样道理,YF-130首射肯定不会在长征9号上进行,应该还是和YF-100一样先在某型长征系列火箭上安装单台YF-130作为芯级,验证成功后再并联多台YF-130安装在长征9号上进行发射验证。

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长征9号的超级心脏:YF-130型液氧煤油发动机

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圆满完成全工况半系统试车的YF-130液氧煤油发动机

当年长征5号的另外一个重点工程是5米级大直径箭体结构的设计、制造及试验。因为在此前,我国火箭最大箭体直径不超过3.35米,这主要是因为火箭发射场深处西部内陆,只能靠公路或铁路运输火箭部件到发射场,而铁路隧道最大允许通过宽度就是3.35米。然而到了长征5号,则不存在这一限制了,因为长征5号发射场位于海南文昌,可以在天津港将长征5号装船走海路运输到该发射基地,这样一来,火箭的直径便不再是受困扰的瓶颈。“火箭的运载能力有多大,航天的舞台就有多大”,增大火箭箭体直径以提高火箭性能则成为了必然的选项。由于此前没有太多相关积累,所以5米级火箭箭体结构技术便成为需要啃下的硬骨头,而相关技术突破的时间是在2009年。

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芯一级直径5米的长征5号和芯一级直径3.35米的长征7号对比

和长征5号一样,长征9号的发射场也在海南文昌,所以火箭箭体直径并不会受到客观因素的制约。早在2015年,相关单位就已经突破了超大直径整体铝合金环件制造关键技术,成功研制出直径9米级世界最大整体铝合金环件。随后在2016年,中国铝业公司西南铝业集团便受访发文称该公司已经成功研制出重型运载火箭用直径10米级铝合金环件,在刷新世界整体铝合金环件纪录的同时,也让我国深空探测装备硬件能力得到大幅提升。可见长征9号重型运载火箭其硕大的10米级大直径箭体关键技术已经被突破,其余的比如火箭动力可回收使用技术、新材料工艺保障及大型复杂结构件精密制造等一系列新兴、基础技术难关的突破只是时间问题。

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长征9号箭体10米级大直径铝合金环技术已被突破

另外长征9号配套的全新220吨大推力YF-90型氢氧发动机进展也比较顺利,目前已完成了多个组件方案的详细设计,进行了组件的研制试验工作,据悉将在某新建试车台进行涡轮泵联调试验。

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外媒制作的长征9号和SLSBlock2运载能力对比

目前看来,长征9号基本上不存在难以逾越的技术鸿沟,所以综合当年长征5号的研发进程从时间上推算,最早2025、2026年长征9号便能具备首发条件,最迟2028年首发都算比较保守的了。什么?要2030年才能上天?在如今正蓬勃发展下的中国,如此拖拉的事情是难以容忍的。


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