[原创]一次性液体火箭的未来前景注定要江河日下

一次性液体火箭的未来前景注定要江河日下
第一节,研制超级长二捆火箭能够大大减轻长征五号火箭研制拖延的负面影响。
如果当年中国政府立项研制了“超级长二捆火箭(即长征二号[size=10.5]EA)”的话,最大的好处就是大大降低了目前长征五号火箭研制久拖不决、迟迟不能够成熟所带来的负面影响。[size=10.5]

当然,研制“超级长二捆火箭”也必然与目前的长征[size=10.5]7火箭项目产生直接的冲突。如果“超级长二捆火箭”在[size=10.5]2005[size=10.5]2006年能够研制成功,目前版本的长征[size=10.5]7号火箭即使要立项研制,时间也至少要推迟到[size=10.5]2025年、甚至[size=10.5]2030年之后才会上马进行。[size=10.5]

因为目前的长征三号乙火箭就已经明确要持续使用到[size=10.5]2030年左右,如果当年“超级长三捆火箭”研制成功,也一样会持续服役到[size=10.5]2030年前后才会考虑停产的可能。[size=10.5]

至于现在,超级长二捆火箭就完全没有研制的必要了。因为目前版本的长征[size=10.5]734火箭的[size=10.5]GTO运力也能够达到[size=10.5]7吨左右,要应急发射下[size=10.5]GTO轨道、[size=10.5]GEO轨道的[size=10.5]特殊大型卫星[size=10.5]也是可以的。[size=10.5]

总而言之,“超级长二捆火箭”都是一款非常有趣的火箭。其的命运起伏与长征[size=10.5]7号火箭项目高度相关,其之上马立项与否,也说不上对错。但至少能够为中国重型空间载荷(即[size=10.5]LEO运力[size=10.5]14吨左右、[size=10.5]GTO运力[size=10.5]6吨以上)的发射多争取[size=10.5]10[size=10.5]15年的时间优势却是一个重要的事实(具体内容详见《高凉陈君文集精选》一书,本书可轻易从互联网上下载到)。[size=10.5]

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由于“方方面面”早年都大大低估了长征五号火箭研制的复杂性与困难程度。结果长征五号遥[size=10.5]2火箭发射失败后,“方方面面”都首先从自己的身上去找原因,去总结教训。总之没有任何人去“为难”一线科技人员,这也是一个巨大的进步。[size=10.5]
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第二节,研制直送GEO轨道的中间运力型火箭对于美、中、俄三大集团都非常容易。
固体燃料上面级火箭也一样有二级的,也一样能够进行2次点火。
美国波音公司当年研制的IUS固体惯性上面级火箭就具有2次的点火能力。航天飞机与大力神4H火箭当年就与IUS固体惯性上面级火箭相组合,执行了很多外星探测器(如尤利西斯太阳探测器与伽利略木星探测器)与直送GEO轨道的国防军事卫星(如导弹预警卫星、GEO电子侦察卫星)的发射任务。
事实上航天业在“懒人”当道的二十一世纪,加之NRHO深空站时代又需要大批火箭具有强大的LTO运载能力。
很多国家与民营商业化创新型航天公司又不想投入巨资研制具有34次点火能力的昂贵先进氢氧上面级火箭。因此未来象俄罗斯的布雷加特常温上面级、中国的YF40C常温上面级与美国IUS固体燃料惯性上面级之类“便宜货”注定还会大行其道的。
象下面的几款具有执行直送GEO轨道与LTO轨道发射能力的中间运力型火箭,迟早就会出现于人类的视野之中。
俄罗斯。
联盟5—布雷加特常温上面级火箭。
美国。
A

猎鹰9HIUS固体燃料上面级火箭(当然,想省钱的话太空探索公司也可以自己研制固体燃料上面级火箭或者常温上面级火箭)。

B

新艾伦—IUS固体燃料上面级火箭(当然,想省钱的话蓝色起源公司也可以自己研制固体燃料上面级火箭或者常温上面级火箭)。

中国。
超级长征五号—YF40C常温上面级火箭。
反正氢氧上面级火箭的价格很贵,发射场整备又非常复杂麻烦,大家又都想省下巨额的研发费用。最后也就只能够学习大力神—IUS固体燃料上面级火箭的技术演进路径,在各国火箭工业界的现成“货架”上,将布雷加特常温上面级、IUS固体惯性上面级与YF40C常温上面级拿出来“胡乱拼凑”下就交差了事。
而且在NRHO深空站时代中,由于LTO运力1020吨区间的中间运力型火箭需求量很大,“便宜”的上面级火箭的未来市场需求将会非常旺盛,这一发展趋势也非常值得全球航天界高度关注。
新艾伦BE3U+IUS固体上面级已经有4次点火能力了,理论上最后一次IUS点火时就能够执行进入墓地轨道的任务。
因为一般性的执行GEO轨道直送任务的火箭,上面级具有3次的点火能力就足以承担发射任务。
如此一计算起来,猎鹰9H+固体IUS上面级、新艾伦+IUS固体上面级、长征五号+YF40C常温上面级都已经事实上拥有4次的点火能力了。
早年高凉陈君还设想了三级版质子(质子火箭第三级的发动机要具有2次点火能力)+IUS固体上面级的方案,用于代替俄罗斯人可靠性不佳的微风M常温上面级来执行直送GEO与外星轨道的发射任务。
当然,固体燃料上面级性能垃圾也是真正的死穴,美国大力神4H+IUS固体燃料上面级火箭的GEO运力只有25吨,而大力神4H+半人马座氢氧上面级火箭的GEO运力已经高达到55吨。
但对于俄罗斯人可靠性不佳的微风M常温上面级,质子+IUS固体燃料上面级应该要好很多。至少美国的IUS固体燃料上面级出现故障的次数就要比微风M要少很多。
第三节,猎鹰9H与新艾伦火箭要实现GEO运力67吨的水平非常容易。
核心的关键是直送GEO轨道的任务实在太少。那怕是在美国,直送GEO轨道的发射任务每年也不过三、四次而已。因些除了传统的EELV两款使用RL10氢氧上面级发动机的火箭外,象猎鹰9H与新艾伦之类新锐火箭都完全是为了“可重复使用”而进行优化设计的,对执行直送GEO轨道的发射任务的兴趣严重不足。
不仅对执行GEO轨道直送任务兴趣不足,太空探索公司目前的猎鹰9火箭甚至对直送标准GTO轨道的发射任务也是抱着“能省则省”的心态。象最近发射的那几次劳拉卫星公司的重型通讯卫星,猎鹰9火箭也是采取送入“亚GTO轨道”就了事的技术解决方案。
但猎鹰9火箭却一样要进行回收复用,而通讯卫星就让它使用自带的燃料进入GTO轨道,然后再变轨道到GEO轨道就大功告成。事实上由于发射价值低廉,商业客户对猎鹰火箭以这种方式执行发射任务也完全没有意见。
当然,未来如果猎鹰9H与新艾伦火箭“决心”要参与竞争美国政府的直送GEO轨道的发射合同。这两款火箭再搭配上一个“廉价”的固体燃料上面级或者常温液体燃料上面级就是再好不过的解决办法了。
反正猎鹰9H与新艾伦火箭“大力出奇迹”,使用廉价上面级“随便弄弄”,要达到GEO运力67吨的区间也完全没有任何不可克服的技术难题。
象美国首富的那个新艾伦火箭,如果能够使用4BE3U氢氧发动机并联研制个巨型第二级,再胡乱搭配上一个“廉价”版上面级火箭(即罩内上面级)。以新艾伦火箭巨大的“体量规模(总起飞质量高达1400吨以上)”,GEO运力要“堆”到89吨的级别也完全是没有任何难度。

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