航空航天港

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

返回列表
楼主: 高凉陈君
收起左侧

[原创] 二十一世纪中国研制载人登月级火箭最佳的技术路径

  [复制链接]
oaki911 发表于 2019-3-14 15:57 | 显示全部楼层
高凉陈君 发表于 2019-3-14 13:58
美国SLS巨型火箭现在就是典型的“落水(雨天)披麻孝,越湿越重”。

关键还是即使研制出来也是立即就过 ...

SLS 芯一级增加到7台RS-25E发动机并CBC-3,共计21台发动机提供4000吨级推力,足够强大了!
 楼主| 高凉陈君 发表于 2019-3-14 16:31 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
这样没有任何意义。

研制可重复使用火箭的唯一目标就是为了省钱。而大型氢氧发动机”研制难,生产难,操作使用又难“,在可重复使用火箭时代己经完全丧失了继续发展的必要性。
 楼主| 高凉陈君 发表于 2019-3-14 18:12 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
粗略估计了一下,太空探索公司的猎鹰9,9H火箭的运载能力还有进一步增长的空间。

马斯克现在也应该意识到”一次性的猎鹰9H十猎户座载人飞船”的组合是一块大肥肉。

如果未来真的让马斯克将猎鹰9H火箭发射猎户座载人飞船的设想搞成功,这就非常搞笑与让某些人监尬了。波音公司与NASA马歇尔航天中心以后还有何面目见天下人?!

 楼主| 高凉陈君 发表于 2019-3-14 18:31 | 显示全部楼层
以现在的发展态势,太空探索公司完全可以为了发射猎户座载人飞船优化设计一款不可重复使用的猎鹰9H火箭,其LTO运力要做到25吨区间还是有把握的。

反正目前一次性的猎鹰9H火箭的市场采购价格才不过1点5亿美元1枚,因此那怕这一款猎户座载人飞船发射专用猎鹰9H火箭的市场采购价格未来上升到2亿美元1枚的程度,这都要比目前版本的SLS火箭高达10亿美元1枚的价格实在便宜太多了。

现在就看国会、白宫、NASA、波音与太空探索之间如何博弈了。

 楼主| 高凉陈君 发表于 2019-3-14 18:42 | 显示全部楼层
谁让你们总是磨洋工、进度一拖再拖,研制预算经费也是芝麻开花节节高、一再超支?!这下可好了,让马斯克先生抄了个“世纪大底”。以后波音公司们还有何话可说?!

 楼主| 高凉陈君 发表于 2019-3-18 18:05 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
谁说伊拉克的宇航员没有用?!他作为阿拉伯人伊拉克国家的一个时代标志性人物,末来注定会被各种历史书反复提起的。

就象中国近代史上第一个取得博士学位(尽管最后也只能够依托教会来维生)的那个欧洲留学生一样,其个人命运的起落兴衰都注定是一个国家,一个民族发展命运在个人身上的浓缩投影。

因此伊拉克国家的那个宇航员的命运走向,未来那怕伊拉克国家崩溃灭亡了,但只要地球上还有同族的阿拉伯人存在,他的事迹都注定会在自己民族的各种书籍里被后世子孙们反复提起与思念回忆。

事实上政治正确才是最大的正确,政治追求才是最大的追求。

这十几年来高凉陈君一再指出,未来无论局势如何发展,美国政府都必然会再次提出上马载人重返月球的计划。最重要的原因就是来自中国嫦娥工程竞争压力的始终存在。

因为这十几年来中国政府“左一个嫦娥探测器,右一个嫦娥探测器(现在名字都排到嫦娥8,嫦娥9号了)”,连续不断地进行月球的探测任务。结果逼得美国白宫与国会的头头脑脑们根本就没有任何的退缩余地。


因此近十几年来美国政府每年在SLS火箭(早期是战神火箭)与猎户座载人飞船上的预算投资都达三,四十亿美元之巨。

从科学家的角度考虑,如果这些巨额资金能够投入于NASA旗舰探测器任务(木星伽利略,土星卡西尼探测器级别的太空探索工程)的执行,每年发射一次外行星的旗舰探测器都完全绰绰有余。如此《自然》与《科学》杂志上的研究论文都可以发表一万多篇了。

问题是这有可能吗?!当然不可能。

NASA近十几年来,能够每年顺利获得投入研制SLS巨型火箭与猎户座飞船的钱,只是美国政府与国会为了应付中国源源不断的月球嫦娥探测任务而讨来的。

就是由于中国嫦娥探月工程的长期存在,为了显示与维持美国依旧是人类末来灯塔的重大作用(这就是美国的政治正确,否则人类末来灯塔就变成中国了。美国政府能忍国会的大老爷都不能忍),这些钱最后就必须源源不断地流入NASA的月球载人计划。

与之相反,如果不存在来自于中国月球嫦娥探索计划的持续竞争压力,这些钱甚至根本就不会流入NASA的预算盘子。最后也只会流入社会福利,养国外难民乃至军事对外干涉等等乱七八槽的项目上面去,胡乱挥霍完毕就OK了事(参考今天的欧洲,欧空局每年预算只有NASA的三分之一与四分之一。但欧盟各个成员国政府甚至比美国政府都要穷得多)。

反正就是不会流入到NASA行星科学家们的手上去的。

同样,对于未来其它中小型国家送宇航员到中国的空间站上进行“公务太空游”也是如此。这些钱花在这些国家宇航员的“太空公务游”上无论如何都是其国家,其民族的“历史一大步(典型的向上一小步,也是新高峰)了。

否则这些钱十有八,九也只会挥霍到更没有历史价值的领域上面去的。





 楼主| 高凉陈君 发表于 2019-3-21 13:06 | 显示全部楼层
最具运营经济性的一种LTO运力达100吨级的长征九号火箭构型设计方案

早前,高凉陈君在评论中就已经谈及到这一种长征九号火箭的构型设想,现在决定再进行一次具体的设计方案细化。

第一,火箭各部分构成级段的设计参数(高凉陈君在此仅仅提供一条设想思路、具体设计参数则以专家们的专业论证为准)。

一,主芯级。

     主芯级火箭的直径达10米,长度为50米左右。使用9台缩短喷管的改进型YF460煤油发动机并联研制,合计起飞推力460*9=4140吨。持续工作时间为160秒左右。并且主芯级具备可重复使用的能力。

     主芯级合计起飞质量为2400吨左右。

二,        助推器。

1,使用目前921载人运载火箭的5米直径YF100K煤油助推器(具备可重复使用的能力)。推力为120*7=840吨,起飞质量为500吨左右。

       2,研制10米直径的YF460煤油发动机CBC助推器模块(具备可重复使用的能力)。推力为460*9=4140吨,起飞质量为2400吨左右。

3,使用直径为2点6米的500吨级推力的大型固体燃料助推器(2个分段组装而成)。推力为500吨级,起飞质量为200吨。

这一款火箭捆绑使用500吨级固体燃料助推器的核心目标是要微调与平滑运力曲线,优化“光棍版火箭”的起飞推重比。并满足中国固体燃料火箭研制机构在长征九号火箭上的“利益分享诉求(政府饭、大家赚,这也是没有法子的事)”。但由于无法重复使用,在经济上并无太多的可取之处,权当是“聊胜于无”。

     三,第二级。

     直径7点5米,长度30米左右。使用9台高空版YF100K煤油发动机并联研制,合计推力120*9=1080吨。

     第二级合计质量为700吨左右。

四,氢氧上面级。

1,使用YF75D氢氧上面级发动机。

直径7点5米,长度20米左右。使用7台YF75D上面级氢氧发动机并联研制,合计推力9*7=63吨。

YF75D版本的氢氧上面级合计质量为140吨左右。

2,改为使用高空版本的YF77改进型氢氧发动机(未来升级目标)。

直径7点5米,长度为30米左右。使用2台高空版YF77上面级氢氧发动机并联研制,合计推力70*2=140吨。

YF77版本的氢氧上面级合计质量为200吨左右。

五,整流罩。
     
     1,使用7点5米直径的常规整流罩。长度为20米左右。重量为11吨左右。

     2,使用10米直径的巨型整流罩。长度为30米左右。重量为17吨左右。

第二,常用火箭构型的具体数据。

一,光棍版方案。

A,一次性版本。

起飞推力4140吨。起飞质量2400+700+140(使用YF75D氢氧发动机的版本)+11=3251吨(载荷重量未计算入)。推重比为1点27。

火箭长度为50+30+20+20=120米。

LEO运力估计为120吨左右,GTO运力估计为65吨左右,LTO运力估计为40吨左右。

B,可重复使用版本。

LEO运力估计为80吨左右,GTO运力估计为43吨左右,LTO运力估计为26吨左右。

二,捆绑2枚921载人运载火箭的5米直径YF100K煤油助推器的构型方案。

A,一次性版本。

起飞推力合计4140+840*2=5820吨。起飞质量合计3251+500*2=4251吨(载荷重量未计算入)。起飞推重比为1点369。

火箭长度也为120米。

LEO运力估计为166吨左右,GTO运力估计为90吨左右,LTO运力估计为55吨左右。

B,可重复使用版本。

LEO运力估计为110吨左右,GTO运力估计为60吨左右,LTO运力估计为36吨左右。

三,捆绑2枚10米直径的YF460煤油发动机CBC助推模块的超级巨型火箭方案。

A,一次性版本。

起飞推力合计4140+4140*2=12420吨。起飞质量合计3251+2400*2=8051吨(载荷重量未计算入)。起飞推重比为1点542。

火箭长度则为130米(使用直径达10米、长度达30米的巨型整流罩 )。此一款CBC巨型火箭的外形矮胖,与原苏联研制的能源M火箭将非常相似。

LEO运力估计为350吨左右(理论数据、LEO版本的专用火箭未来大概率不会研制),GTO运力估计为190吨左右,LTO运力估计为115吨左右。

B ,可重复使用版本。

LEO运力估计为233吨左右(理论数据、LEO版本的专用火箭未来大概率不会研制),GTO运力估计为126吨左右,LTO运力估计为76吨左右。

总结。

参考今天美国猎鹰9、9H火箭的构型演进发展历程,高凉陈君认为此一版本的长征九号火箭研制方案明显是“最具经济运营价值与研制技术风险最低”的中国巨型火箭研制方案了。而且中国的固体燃料助推器研制机构也可以在此一款火箭的研制过程中获得大量的使用机会。象“光棍版火箭”在发射时,如果能够捆绑上2枚500 吨级推力的固体燃料助推器,就能够大大优化火箭的起飞推重比不足的问题(起飞推重比将提升到1点4左右)。因此方方面面势力都能够接受。

同样,此一款火箭与目前版本的5米直径921载人运载火箭也成功地拉开了运力距离,不构成任何重复建设的浪费风险。

其顶配版火箭的LTO运力更是高达110吨以上,完全可以用于建设中国未来的月面长期驻人科学考察站(参考今天人类南极科学考察站的规模、也是常驻10至15人的级别)。

因此,高凉陈君认为这一款长征九号火箭研制方案,未来将能够象原苏联研制的著名R7-联盟火箭家族那样,完全可以满足未来100年中国的所有外星载人探索需求。

陈天(高凉陈君)

     2019/3/21

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

小黑屋|航空航天港 ( 豫ICP备12024513号-1 )

GMT+8, 2019-3-23 17:20 , Processed in 0.249601 second(s), 18 queries , Gzip On.

技术支持:飞腾网络

© 2001-2018

豫公网安备 41019702002513号

快速回复 返回顶部 返回列表