21世纪中国研制长征九号火箭必须走可重复使用的技术发展路径

楼主:高凉陈君 字数:3164字 评论数:37条评论 帖子来源:天涯  访问原帖
21世纪中国研制长征九号火箭必须走可重复使用的技术发展路径

第一节 超级大国展开外星载人登陆竞赛是化解目前人类社会内卷化危机的唯一可行办法

中国的长征9号火箭迟早都会上马研制,这没有什么疑问。现在最大的问题就是到底那一个政府部门才是长征9号火箭研制项目的管理甲方,是921办公室还是中国航天局,这才是问题关键中的关键。至少长征五号火箭在立项之前,921办公室就明确提出了LEO运力必须达22吨以上的硬指标,目标就是为了发射中国天宫空间站的舱段平台。按照中国载人航天工程的政府管理架构与及历史传统分析,未来中国的载人登月工程也大概率会归口于921办公室来进行统一管理。未来长征9号火箭最终运力指标的发布、构型方案的审批、具体研制进度的管理监督、乃至研制预算的申请都会划归到921办公室里面去。这也是目前921/921H火箭研制的常规操作。因此分析中国长征9号火箭的研制情况,还是必须要以921办公室的新闻公布为准,因为921办公室就是长征9号火箭研制项目的唯一甲方。现在要想知道长征9号火箭是否已经立项研制了,其的具体构型方案如何、目标运力如何,还是必须耐心等待921办公室来权威公布吧。而且按照历史的传统,如果长征九号火箭研制项目己经正式立项了,至少新华社很快就会发报一条简短的正式新闻公布的。

政府预算的申报与管理也是一门高深复杂的学问。必须达到一定行政级别的人士才能领悟到其中的奥妙。回到长征9号火箭研制项目上来,长征9号火箭具体构型方案的最终选择只取决于末来一段时间内政府投资预算额度大小的可行性评估分析。如果正式公布立项研制的长征9号火箭就是同时必须使用上三大神器发动机的传统构型方案,这就表明政府投资预算非常充足(1000亿人民币以上),高层的支持力度也非常大。如果正式公布立项研制的长征9号火箭仅仅是921/921H火箭的超级扩大版(即三大神器发动机被砍了一款或者两款),那么就表明了政府投资预算不是那么的充足(研制预算至少被砍少了30%乃至一半,只剩下700亿乃至500亿人民币的投资),高层的态度也仅仅是“人有我有(这个人是指美国、这个我是指中国)、不能落后认输”而己。当然,未来那怕中国政府最终公布的长征9号火箭研制构型方案仅仅是921/921H火箭的超级PLUS版(即拉皮扩大版),这对于地球人类迈向太阳系外星球殖民事业而言都是一个里程碑式的巨大进步。因为未来面对中国实施载人登月的巨大现实压力,至少美国人再也无法从月球上退缩回来了。上也得上,不上也得上。

与美国人演好对手戏,做好美国人在外星载人登陆竞赛中的称职对手,就是中国人对未来人类社会发展进步所作的一个巨大贡献。只要未未中美这两个超级大国也象冷战时代的美苏那样,也一齐全力投入于地球人类的外星球殖民开拓事业之中去,那么至少在未未的一百年间人类社会的内卷化危机就能够得到极大的缓解。如果使用5台巨型煤油发动机来并联研制长征9号火箭的主芯级,一旦长征8R火箭的可重复使用技术路径被点通,未来长征9号火箭也完全可改进为可重复使用的方案。而且捆绑上4枚5米直径的煤油助推器之后,可重复使用构型的长征9号火箭的LTO运力也能达到35吨左右,并与921H火箭成功拉开运力距离。这也是目前版本长征九号火箭的一个重大加分项。至于三大神器发动机,如果后继研制投资资金有限(预算只有700亿人民币),25吨膨胀循环上面级氢氧发动机的研制就可以“缓一缓”,乃至被彻底砍掉。反正有现成的YF75D上面级氢氧发动机在,并联4台也能够做很多的事情了。坦率而言,长征9号火箭如果不能演进出可重复使用的型号的话,未来注定不会有前途。毕竟时代变了。因此,长征9号火箭真正立项研制的构型是并联4台发动机的主芯级方案还是并联5台发动机的主芯级方案。将事关重大,有必要慎重进行决策,否则就绝对会“一步错、步步错”。

注:就是这个道理,未来中国必须利用太空载人登月竞赛与及载人登火竞赛来彻底套牢美国人。上也得上,不上也得上。否则面对中国人在太空载人探索事业上的步步进逼,美国人不能紧紧跟上,日后将如何在世人面前证明美国还是世界的老大?!因此未来从月球与火星那怕后退一步都会造成美国世界霸主地位的分崩离析,美元的世界地位“分分钟”就会由美金变成一堆废纸。

第二节,用于长征9号火箭一级回收的海船研制难度其实并不大。

可以专门定制一、两艘长100多米、宽30多米的浅吃水平台(或者半潜平台),正常排水量在5000至10000吨之间,至少要具备低速行驶的能力。总之就是吃水与大小都必须控制于可自由驶入文昌清澜港口的水平。这一款火箭海上回收专用平台在长征9号火箭无发射任务之时,也可改为用于执行长征8R与及921/921H火箭的海上回收任务。

反正在大风天与及其它恶劣气象条件之下,火箭也不能执行发射任务。因此海上回收平台(船)的抗风浪级别也不必要定得太高。这些回收平台(船)在执行火箭的回收任务时,大多数时候其作业的地点距离海南文昌清澜港基地也在500至1000公里的航程范围之内。那怕以20公里/小时的航速来计算,最多两天时间也能够从火箭回收的作业海域返回文昌母港。因此如果长征8R火箭的集束式回收技术路径走通了,未来对长征9号火箭的可回收重复使用型号的发展意义极其巨大。因为长征9号火箭的主芯级+4枚助推器那一个直径高达20米的“矮胖墩”只要成功降落到海上移动回收平台(船)之上,就很难再倾倒下来了。这与美国太空探索公司猎鹰9火箭“长铅笔”式的易倾倒的主芯级设计构型完全不同。

同样,从方便长征九号火箭主芯级改进为可重复使用的角度来分析,未来中国长征九号火箭的主芯级务必只能采用并联5台400吨级推力巨型煤油发动机的方案来研制(高凉陈君认为绝对不能采用并联4台YF130巨型煤油发动机来研制长征九号火箭的主芯级)。否则绝对就是“一步错、步步错”的重大决策失误事件。

总结,21世纪中国研制长征九号火箭必须走可重复使用技术路径。

旧民船也是可以改装为复用火箭回收船的,而且造价也更底。

其实质子与及长征9号主芯级+4枚助推器这两种“矮胖墩”构型火箭天生就要比猎鹰9火箭这种“麻杆”构型要远远有利于进行重复回收使用。

反正力大飞砖。海返、陆返、一次性使用,如此就能够轻易拼凑出至少三个运力区间不同的火箭来供不同的客户进行选择(总有一款合适你)。

长征9号火箭+4枚助推器构型,合计起飞推力高达5980吨(起飞级合计使用13台YF130巨型煤油发动机),二级并联2台220吨氢氧发动机,至于第三级就并联使用4台YF75D上面级氢氧发动机随便弄弄就了事。

因此,那怕长征九号火箭的干质比再差,其可重使用的陆返构型的运力损失那怕就按50%来计算,其LEO运力也能够轻轻松松就“堆”到60、70吨的区间,LTO运力也能够随随便便就“混”到25吨级别。

而海返构型则按运力损失30%来计算,LEO运力也还有100吨左右,LTO运力也处于35至40吨的重要区间。

至于一次性版本,LEO运力则达140吨以上,LTO运力则达50吨以上。

如此,发展长征9号火箭的光棍版与及捆绑2枚助推器的版本就完全没有必要了。就是力大飞砖,直接一个构型打天下了事。

如果长征九号火箭主芯级+4枚助推器这个“大胖墩”能够重复使用5次,其所能够带来的经济效益就非常可观了。如果能够成功重复使用10次以上,直接就是21世纪人类载人登陆月球、载人登陆火星时代的“一代神器”了。

同样,这一款专门为可重复使用而优化的长征9号火箭未来一定要使用上燃料交叉输送技术,以进一步提升动力系统的安全冗余度。与之相反,其主芯级与及助推器的干质比在研制时可以不必那么在意(反正力大飞砖)。但结构就必须做得非常坚固,以免在回收时发生致命的空中解体重大事故。

陈天(高凉陈君)

2021年2月27日
高凉陈君2021-02-27 09:19:09 发布在 国际观察