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[专题] 长征九号(CZ-9)第四季—— 我国重型运载火箭

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gnss 发表于 2019-6-21 04:54 | 显示全部楼层 |阅读模式

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长征五号(CZ-5)第三季

长征六号(CZ-6)

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长征九号(CZ-9)第三季

长征十一号(CZ-11)


[发动机] 220吨级氢氧发动机

[发动机] 液氧煤油高压补燃发动机的相关研究进展

祖国之翼 发表于 2019-6-21 05:56 | 显示全部楼层
既然GNSS同学开了第四季的帖子,那我不妨说一说我对运载火箭的见解

1. 中国需不需要发展重型火箭?
从目前中国航天的发展规划和未来可能的任务考虑,包括不限于下一代近地空间站、载人登月、月球基地建设,只要大方向不变,就应当发展。
从目前中国航天的技术升级需求考虑,也需要有新型号引导,当然不一定是重型火箭。

2. 发展运载火箭的目的是什么?
虽然研制的目的四个字就能概括:满足需求但是既然是研制的目的,我们不妨扩充一下

把一定质量的载荷,以一定的发射工况,在特定的发射条件下,可靠地、低成本地发射进入特定的轨道

①很好理解,就是运载火箭用于发射的一类航天器,当然和⑥是紧密关联的
②是载荷在发射过程中的噪音、振动、冲击等情况,不同载荷当然有不同的限制
③主要是发射场以及发射场配套设施的情况,比如我们要在海上发射,可以充分利用赤道线速度,但同样由于液氢的蒸发,可能火箭就不便于选液氢燃料
④是我个人认为的关键——航天活动一直都是高价值高成本高风险的,如果运载火箭不可靠,那对航天任务的会产生致命影响
⑤同样也是关键,就算中国航天发射因为美国封锁不能参与大多数国际商业发射,发射成本也是需要压低的,军民商都看重发射成本,过高将导致项目发展困难。
⑥也很好理解,航天器进入的初始轨道,①③⑥共同构成火箭运载能力要素

3. 实现运载能力以外,火箭还要有什么特性?
在上面已经说过了:可靠低成本
可靠是必要的,毋庸讳言
低成本对大多数火箭而言也是必要的,但有例外:长征9号也好,土星5号也好,重型火箭的发射次数没办法和其他中小型火箭比,而且为了实现强大的运载能力,必然采用很多新技术,绝对成本会很高,但只要任务总体能接受这个成本就可以。

4. 那技术先进性不重要吗?
先进的技术是实现运载能力、保证可靠和低成本的手段,而并非目的。如果先进的技术不能实现高运载能力、不能让火箭更可靠,那在大多数情况下就没有意义。
我自己在做的一个课题是如何通过任务的规划推动技术水平的跨越式发展,但这就是另外一件事了。
所以单纯纠结干质比没有意义。
(未完待续)


%%补一个常见问题见解区域

Q1. 长征5号当初是不是应该搞备胎?
上个世纪刚开始发展GTO火箭时,我们都知道第三级是双方案的,甚至常规三级一度是第一方案,后来任老总看得远,向中央建议把氢氧机变为第一方案。
对于长征5号来说,搞全煤油起飞级是有必要的,没有走下去还是因为研制成本,替换起飞级和替换第三级是完全不同的花销,并且还有后续长征5号B的设计,全煤油起飞级很可能相当于重新设计了两型火箭,这个对于当时的中国而言恐怕不能承受。

Q2. 发动机到底要不要“为某个型号研制”
对于大多数发动机而言(航空发动机和火箭发动机),研制的目的就是用在型号上的,没有人会投入巨资发展没有任何装机对象的发动机。早年提出“发动机脱离型号”是要避免型号下马发动机也跟着下马的问题,不意味着发动机设计可以不考虑型号装机。

Q3. 看着J20都上天了,中国航天连美国几十年前的水平都达不到,真辣鸡
战斗机和运载火箭最大的区别在于:
战斗机是要直接攻击敌方兵器的,技术指标非常关键,机动性差一点就可能在空战中不能优势占位,隐身性差一点就可能先被敌方发现,进而先被攻击;运载火箭之间不需要格斗,能满足需求,做到上文①到⑥就可以。



oaki911 发表于 2019-6-21 07:41 | 显示全部楼层
祖国之翼 发表于 2019-6-21 05:56
既然GNSS同学开了第四季的帖子,那我不妨说一说我对运载火箭的见解

1. 中国需不需要发展重型火箭?

央企一个思路,商业航天民企另一个思路,国家应该支持两个思路共同发展、互相促进,否则就会长五独生子一样耽误大事。
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hdcscience2012 发表于 2019-6-21 09:43 | 显示全部楼层
都第四季了,第七季的时候能首飞吗?
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outman 发表于 2019-6-21 09:45 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2019-6-21 09:16
长九的帖子出到第四季了。第一季开篇的时候spacex刚刚发射了第一发入轨的火箭,十年后的今天starlink开始部 ...

那要看啥算成功,我觉得没必要和美国比,和欧洲日本比比不行吗?
dolphin35 发表于 2019-6-21 09:54 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2019-6-21 09:16
长九的帖子出到第四季了。第一季开篇的时候spacex刚刚发射了第一发入轨的火箭,十年后的今天starlink开始部 ...

追赶到现在,用一句说俗了的话讲就是进入到深水区了,不能再寄希望于所谓“弯道超车”,别人用了多少年,我们差不多也要用同样的时间才能达到人家现在的水平,想缩短差距,能用的手段只有多投入、少折腾,没有捷径可走了。那么多年追不上并不是说我们有多差,而是说明我们已经接近了最高水平,追赶之路从来不是线性的,越到后面越困难才是正常逻辑
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着急上火1 发表于 2019-6-21 10:39 | 显示全部楼层
outman 发表于 2019-6-21 09:45
那要看啥算成功,我觉得没必要和美国比,和欧洲日本比比不行吗?

如果这样说的话,其实我觉得跟非洲比比也是可以的。
其实就是和欧洲、日本比,至少大推力氢氧发动机上,还不好说是完踩。
rolltide 发表于 2019-6-21 10:48 | 显示全部楼层
dolphin35 发表于 2019-6-21 09:54
追赶到现在,用一句说俗了的话讲就是进入到深水区了,不能再寄希望于所谓“弯道超车”,别人用了多少年, ...

追赶还差一截,投入大量资源,本来看到些“希望”了。结果人家又开新“弯道”了。这个时候便比较尴尬。
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胜世天骄 发表于 2019-6-21 10:51 | 显示全部楼层
一个PPT都开到第四季了,这立项不得开到第十季
timej 发表于 2019-6-21 11:02 | 显示全部楼层
首飞起码2035,不用想了
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joki 发表于 2019-6-21 11:09 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2019-6-21 10:26
我觉得等starlink发射了一万颗,火星登陆的时候你可以再问问自己这个问题。或者开战了没有卫星用的时候 ...

嗯嗯,你总没希望大家都知道。要说没良性迹象也未必。复用验证搞了CZ8、CZ6X,而且大型火箭搞了921,提高了轻量化设计水平,也具备了VTVL潜力。VTVL技术都跟的这么快不算良性什么算良性?起码不弱于欧洲阿丽亚娜7现在的方案和进度吧。
你要说非得跟美国打的有来有往才叫希望,相当于当年美苏两强争霸的劲头,可能是你期望不太切合实际。截止到2000年前后(CZ5立项时),综合能力仅达到美国60年代初期水平。到今天材料和工艺水平也不如欧洲,如果没有国家重点项目投资硬拔,拿什么支撑这种野望?所以你说的希望还是太模糊啊
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胜世天骄 发表于 2019-6-21 11:11 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2019-6-21 10:54
老而不死是为贼,要不赶紧按921立项,要么就早死早超生吧

立项921那就得开长九完结贴了。。。额不对,921可以直接改叫长九
outman 发表于 2019-6-21 11:16 | 显示全部楼层
joki 发表于 2019-6-21 11:09
嗯嗯,你总没希望大家都知道。要说没良性迹象也未必。复用验证搞了CZ8、CZ6X,而且大型火箭搞了921,提高 ...

我觉得这态度是对的,gdp世界第二才几年时间,想赶上美国不现实,稳扎稳打才是关键。

长9还是慢慢来吧,先把yf77搞清楚,
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c3po1994 发表于 2019-6-21 12:27 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
刚开第四季就火药味十足啊,先留名做个见证。至于我个人来说,真想看见长征九号首飞,唯一办法是保持个好身体,因为其他的再急再迫切也是徒劳
我们讨论的话,我的理解是少一点宏大叙事,多一点定量分析。“稳步推进”“力争上游”“追赶先进水平”只适合出现在宣传稿里
cmj9808 发表于 2019-6-21 13:03 | 显示全部楼层
各位稍安,心情可以理解,但还是要再老生常谈一下,技术讨论为主,毕竟辛苦码的字删掉挺可惜的
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cmj9808 发表于 2019-6-21 13:06 | 显示全部楼层
借用松鼠在第三季发的图,长九的三平设计构思 204738hnsppud027u9hdsk.png

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joki 发表于 2019-6-21 13:13 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2019-6-21 13:06
借用松鼠在第三季发的图,长九的三平设计构思

这图虽然构型对,但是箭体比例失调啊,没那么细长。

点评

嗯,只是示意图  发表于 2019-6-21 13:17
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supsauce 发表于 2019-6-21 13:21 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2019-6-21 13:03
各位稍安,心情可以理解,但还是要再老生常谈一下,技术讨论为主,毕竟辛苦码的字删掉挺可惜的


技术讨论:
请长9带着它的220和25机安静去死,否则按现有cz56789路线未来几十年内低成本大规模发射的能力会成为中国国家安全和国民经济的一个致命缺口,也很有可能影响潜在的月球火星主权争夺。
经过本站几年讨论看了正反方帖子各几千后我得出了这个结论,我的话说完了。我也不想说了。
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oaki911 发表于 2019-6-21 13:42 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2019-6-21 13:21
技术讨论:
请长9带着它的220和25机安静去死,否则按现有cz56789路线未来几十年内中国低成本大规模发 ...

太激进了,必然有问题。

最好是两条腿走路,央企和商业航天公司,各自发展自己的行业技术和产品型号,国家允许市场公平竞争。
supsauce 发表于 2019-6-21 13:49 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
oaki911 发表于 2019-6-21 13:42
太激进了,必然有问题。

最好是两条腿走路,央企和商业航天公司,各自发展自己的行业技术和产品型号, ...


重型火箭也许应该发展,但不应该在长九这个框架下发展;先进氢氧机也许应该发展,但不应该在长九这个框架下发展;登月也许应该登,但不应该是用长九登。这些都可以讨论,但都不应该在长九这个框架下讨论,这个框架本身没什么好讲的,尽快去死就是对航天事业的最大贡献了。

项目要考虑可行性,目标要明确,风险要隔离,成本要控制。而不是一锅大杂烩方便掺私货,强行绑架所有人最后变成部门利益分肥大会,短板没补齐,前沿没跟上,进度拖延带着载荷一起死,成本爆炸搞了一堆无用方向,可靠性高到连续放烟花,一次性登月超级大秀砸钱听个响。长5-长9思路就是这么个结果。

这甚至根本不是什么技术问题,就是最基本最基本的项目管理,不管是做电饭锅还是塑料玩具都应该遵循的规律,我们就可以在重型火箭这种天价项目上完全采取相反策略,吃过一次亏之后挖个一样并且更大的坑主动跳。nb。
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