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[中国发射] 长五二级外挂储箱的一个设想

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cooldiy_cn 发表于 2020-2-23 22:26 | 显示全部楼层 |阅读模式

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目前长五二级是5M直径氢储箱悬挂3.35m直径氧箱设计。主要是为了防止氧箱太扁平。当然 非共底设计对整体干质比还是有影响。这从长五二级的干质比明显低于长三乙可以看出来。
我构思了一个带外挂储箱的共底储箱思路,不知道大家觉得是否可行
TIM图片20200223221827.jpg
中心是3.35m直径的共底氢氧箱。外围环绕数个保形可抛弃外挂氢箱。外挂氢箱兼做部分一级-》二级力传递。
在二级动力飞行段,逐个消耗外挂氢箱的燃料。并依次向外抛弃(如果担心质量分布问题,可以成对使用-》抛弃)
最后只剩下中间的共底氢氧箱。从而提高干质比。



hyperion 发表于 2020-2-23 22:33 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
想要极限减重,干脆采用共底悬挂好了。储箱整体是个拉长的梨形,梨形底部是3.35氧箱,上面是5m氢箱。
spacedog 发表于 2020-2-23 22:41 | 显示全部楼层
这样结构太复杂,干质比未必更高,而且外挂副油箱提前抛弃增加了航线下方的危险。
其实如果在共底氢氧箱的结构上做文章也许同样可以改善干质比。
具体来说:目前的共底氢氧箱都是上下结构,这样一方面传力不好,另外也导致液氧箱形状扁平,干质比下降。如果我们把共底氢氧箱的结构改成“内外套筒式”——即共底氢箱的下部成倒锥桶状,而共底氧箱包围在共底氢箱倒锥桶的外围,这样也许可以同时改善上面的两个短板,效果比外挂储箱更好吧?
 楼主| cooldiy_cn 发表于 2020-2-23 22:43 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2020-2-23 22:33
想要极限减重,干脆采用共底悬挂好了。储箱整体是个拉长的梨形,梨形底部是3.35氧箱,上面是5m氢箱。

阿五的改进型二级 ESC-B是包埋式共底 和你这个想法有一定相似性 但是那个说实话加工难度不小。。。
最后也没继续做下去
 楼主| cooldiy_cn 发表于 2020-2-23 22:44 | 显示全部楼层
spacedog 发表于 2020-2-23 22:41
这样结构太复杂,干质比未必更高,而且外挂副油箱提前抛弃增加了航线下方的危险。
其实如果在共底氢氧箱的 ...

阿5有的ESC-B就是这种包埋式结构 不过工艺真的复杂成本贼高

长五的航线下方是海洋 抛弃储箱这个问题不算突出吧

spacedog 发表于 2020-2-23 23:05 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2020-2-23 22:33
想要极限减重,干脆采用共底悬挂好了。储箱整体是个拉长的梨形,梨形底部是3.35氧箱,上面是5m氢箱。

共底悬挂结构传力不好,这样级间段的消极重量太大不合算。如果采用包埋式共底储箱,内部的共底氢箱倒锥桶和外面的共底氧箱圆柱外壁可以共同承力,这样级间段可以做得比较轻巧提高干质比
hand 发表于 2020-2-23 23:08 | 显示全部楼层
想法不错,理论上也对。但是对于工程实际来讲,可靠性感人,成本相当高。有这工夫直接上三级火箭更可靠,更实际,运载系数也更高!印象中只有航天飞机的外挂储箱,质子火箭的微风上面级有采用可分离储箱设计,其中航天飞机在储箱分离后主发不再使用其实也不是你这种设计,微风M发动机推力相当小,并且分离储箱时发动机一般处于关机状态。对提高运载系数确实非常有利,但是成本非常高,生产使用都高。同时会降低固有可靠性。
lijiming 发表于 2020-2-24 11:40 | 显示全部楼层
系统可靠性还是第一,想想长五从16年到19年,难以解决的是系统可靠性,原来的设计有很多地方做改进是可以提升运力的,只不过遥二采用了改进涡轮泵,遥三加强了涡轮泵的同时,肯定也做了其它的改进来保证运力,对目前来说,长五的运载能力完全能满足要求,大改可能性不大,今后的改进方向还是提高可靠性,毕竟长五系列近几年的任务都非常重要。
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