長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

長征九號

是什麼樣的火箭就不用多說了,作為我國目前正在研製的最大型火箭,最為重大的

航天

專案才用得著它。6月24日,對於喜歡並關注這款火箭的朋友有一個好訊息傳來,而且是個重磅訊息——它的設計方案又進行了重大改進,變得更高、更粗、更大了。

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

訊息來源很可靠,是中國工程院院士龍樂豪在香港參加“航天科學家團隊進校園”的活動中宣佈的,長征九號的全新版本——一體無助推模式首次亮相,這很可能是長征九號的最終基本型版本。

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

龍院士是中國運載火箭技術研究院運載火箭系列總設計師,長三甲系列火箭總設計師,國家月球探測工程副總設計師,他說出的話基本等同於官宣,而他在講座時使用的PPT中,有一張圖片清晰顯示了長征九號在過去不同時期的方案的改進過程,最後面的2021版就是改進到目前的最終版本,相對於前面的版本,這一版本幾乎可以說有了脫胎換骨般的變化。

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

從龍院士的PPT圖案中就能看出,長征九號火箭最早的方案出現在2011年,他稱之為2011版,當時長征九號主要有三種構型,其中的基本型長103米,直徑約9。5米,採用三級半構型(三級火箭加四個助推器),其中芯一級火箭配備4臺YF-130液氧煤油發動機,每臺助推器配備2臺YF-130液氧煤油發動機,這樣一級火箭的總推力可達5873噸;芯二級火箭配備2臺推力220噸的YF-90氫氧發動機,芯三級火箭則配備4臺25噸的YF-79氫氧發動機。

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

這款火箭的起飛質量約4137噸,起飛推力5873噸,近地軌道(LEO)的運載能力為140噸,地月轉移軌道(LTO)的運載能力為50噸,地火轉移軌道(MTO)的運載能力為44噸。

後來長征九號的版本也進行了幾種改型,但主要是發動機數量的增減,構型方案上基本沒有什麼變化,總推力和運力也有所提升。

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

但2021版的長征九號(龍院士稱之為21版)就不同了,相比於之前的版本,這簡直就是一款新火箭了,我們來數數它都是在哪些方面做了改進。

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

1、火箭長度由103米增加到了108米,增加了5米之多,推測主要是新一級火箭增加了長度,以便放置更多的燃料,這使得該火箭聳立時相當於一座36層樓的高度,是不是比你居住的樓房還要高不少?

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

2、火箭直徑由9。5米增加到10。6米,增加了1。1米,就是說這款火箭又變粗了,這樣的直徑已經超過了馬斯克SpaceX的星艦(直徑9米)、美國宇航局的SLS太空發射系統(直徑8。4米)、俄羅斯的葉尼塞火箭(直徑未知,但它主要靠助推器的推力,所以直徑應該小於美國的sls)等正在研製的火箭,比美國曾用來登月的土星五號(直徑10米)還粗0。6米,只有N1火箭的一級下端比它粗點,也堪稱航天史上迄今為止最粗的火箭之一了。

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

火箭的二級直徑也是10。6米,三級為7。5米,但是整流罩又增加到9米,基本上可以根據需要隨意調換直徑。

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

3、取消了捆綁的4個助推器,這是最重大的一項改進,我國的大推力火箭一般都會有助推器助推,而長征九號這款最大的火箭卻取消了助推器,這是一個很驚人的改進。而且雖然4個助推器都取消了,推力卻沒有減少,還一樣是5873噸的推力,這主要得益於新一級火箭發動機的重新安排。

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

4、火箭發動機的安排已經完全不一樣了,原先的版本安排的是芯一級火箭和4個助推器一共安裝12個YF-130液氧煤油發動機,現在的版本改為採用多發並聯設計,只使用芯一級火箭,底部安裝16臺YF135液氧煤油發動機,這樣的設計推力和原先的版本一樣,都是5873噸,但是省去了4個助推器,構型變得簡單,作業系統也會變得簡單,重量也能減輕15噸,發射效率也會提升。

長征九號的二級和三級火箭的發動機也更換了,芯二級火箭由2臺推力220噸的YF-90氫氧發動機更換為了4臺推力120噸的120HO氫氧發動機,推力比原先版本大了40噸,芯三級火箭則由4臺25噸的YF-79氫氧發動機換為一臺120HO氫氧發動機,推力大了20噸。

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

另外還有燃料箱也進行了重新設計,改進設計後的長征九號的重量有4122噸,相當於一艘中型驅逐艦的重量,或者1000頭大象的重量,這些改進使得長征九號的運載能力和效率比都得到了提升,近地軌道運力由140噸上升到150噸,地月轉移軌道運力由50噸上升到53噸,地火轉移軌道運力也在45~50噸之間,新構型擁有了更高的運載係數和運載效率,用它完成巨型航天器發射,載人登月和載人登火專案,以及更遠的深空探測都更輕鬆了。

總體看來,這款新型長征九號火箭也因為改進而變得更為協調,更為成熟,操作也更為簡單,這種構型也和馬斯克的SpaceX公司製造的聲稱用來火星移民的星艦更加相近了。但很顯然我國的長征九號體型更大,推力和運力也更大,而且我國大型火箭一般都有捆綁助推器的傳統,如果需要運送更大型的航天器的話,助推器自然而然就會裝上去了,如果再加上原先輔助設計的推力達960噸的4臺助推器,那麼長征九號最大型火箭的推力將接近1萬噸,這是不是要牛的沒朋友啊?

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

不過也有人分析認為,我國改進後的新型長征九號很可能要走類似馬斯克的獵鷹9號和星艦的可回收的模式上來,畢竟可回收重複使用的火箭被專家們認為是火箭發射領域的未來趨勢,省錢省時省力。新款長征九號火箭的一級構型和星艦的一級構型看上去沒什麼區別,只要裝上可回收裝置和系統就能實現回收,畢竟製造這樣巨大的火箭很不容易,更何況它的下面有著16臺發動機,火箭最值錢的部分都在這裡,如果能夠回收重複利用的話,那麼發射成本將大大降低,而且這樣做還能省去大量製造時間,檢修一遍即可發射。

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

將來長九火箭基本型的二級三級也可以合併為類似星艦的上端部分,也同樣可以回收利用,如果也改造成馬斯克那樣的能乘坐100人的巨型飛船(星艦上段部分),那也就成為我國的星際飛船了,而且它也可以製造得比星艦更加粗大。

長征九號全新版本亮相, 變得更高更粗了, 一體無助推模式運力超強

點選載入圖片

只看長征九號的新款構型,就有好多的期待,您有什麼樣的期待呢朋友?歡迎在下面聊一聊喲!

參考資料:

《澎湃新聞》6月24日文章《航天進港日記,香港大學迎來83歲龍樂豪院士,秒變追星現場》

相關文章