研制中间运力型火箭是发射中国国家安全基石级空间载荷的中坚支柱

研制中间运力型火箭是发射中国国家安全基石级空间载荷的中坚支柱
日本工业产业的升级发展存在一个“加拉伯戈斯困局”,即很容易就进入发展进化的“死胡同”。
现在的日本H3火箭也是如此,LE9氢氧发动机的确是一款令人印象深刻的火箭,但现在由于美国太空探索公司“点通”了可重复使用火箭的“科技树”。一次性液体火箭的未日期黄昏已经来临。日本的H3火箭未来也只能够又成为一款索尼“随身听”式的过时而精致的产物。
第一节,纵谈必须引入火箭研制生产“新势力”的极端重要性。
没有竞争,人类火箭的运力单价成本就永远不可能大幅度降低下来。因为大部分的火箭研发经费都会被“索求”无穷无尽的火箭发动机研制部门吃掉了。而且这些火箭发动机的研制,很多时候其实并没有必要。
就象今天的日本那样,日本政府每一次提出要研制一款新火箭来降低发射单价成本时,三菱重工公司就必然会“捆绑”提出必须同时研制一款全新的火箭发动机。最后新火箭的研制开发成本依旧搞得庞大无比,而新火箭的“运力单价成本”也依旧没有成功降低下来。
事实上欧洲早年研制阿里安六火箭时,斯奈克玛公司也提出了必须“捆绑”同时研制一款推力高达250吨级的分级燃烧循环的氢氧发动机来研制阿里安六火箭。
结果全球火箭工业界就陷入了一个恶性循环的怪圈不能自拔。
由于火箭的运力单价成本始终不能够有效降低下来,人类进入太空的成本依旧极其高昂;而进入太空成本的高昂又大大降低了人类利用太空的兴趣;而人类对进入太空无兴趣,又反过来大大降低了全球火箭的年均发射量;而火箭年均发射量的大幅度下降,又导致到单枚火箭的采购价格“奇高无比”。
因为极端点,那怕每年仅仅生产1枚运载火箭,都必须要养着“上上下下”那几百家配套工厂与高达几十万的就业人员。
直到二十一世纪初期,一个原本名不见传的美国太空探索公司所研制的猎鹰9火箭的出现为止,全球火箭的这一恶性循环怪圈才得以被彻底打破。
坦率而言,高凉陈君认为未来各国政府应该如此来制定“政府投资的火箭发动机研制计划”。即必须采取“固定限额投资法”。
比如象欧洲要研制下一代火箭的发动机时,政府就公开设定推力为200吨的技术指标,并限定不能够研制使用肼类有毒燃料的“非环保”发动机。至于研制的是煤油、甲烷还是氢氧发动机,则由各大研制企业自己来决定。而欧洲政府就只能够按“一揽子投资30亿美元”,并按“里程碑”方式分步来投资(并且这个“一揽子投资方案”里,本身就包含了采购2000台这种200吨推力新火箭发动机的所有成本)。
一旦如此,高凉陈君认为就绝对不会再出现斯奈克玛公司早年“漫天要价”,必须捆绑研制250吨推力的分级燃烧循环氢氧发动机的恶劣局面。斯奈克玛公司如果不想在竞争中出局,也只能推出一款“低研制成本”的火箭发动机研制方案来参与投标角逐竞争。
事实上美国NASA在搞国际空间站的“商业货运合同”与“商业载人合同”时就是按此一方案来规划运作的。这种“固定投资额度研制合同方法”,也非常值得今天的中国、欧洲、日本与俄罗斯来全面推行。
第二节,目前版本的长征九号火箭研制方案只是中国航天科技公司的未来发展愿景。
现在的态势已经越来越清晰。
“新一代载人火箭(即并联7YF100K煤油发动机研制的5米直径的全新主芯级火箭)”方案是由中国载人航天办公室(甲方)力主推进研制的火箭项目。
而目前版本的长征九号火箭方案却只是中国航天科技公司(乙方)所力主推进研制的火箭项目。
因此,高凉陈君现在坚决认为,在当前的国际、国内环境下,目前版本的长征九号火箭方案已经完全没有关注的必要了。
至于400吨级的YF460煤油发动机,未来一定会继续推进研制的,但完全研制成功的时间已经可以推迟到2030年之后。
更重要的那怕是YF460煤油发动机,未来在研制的过程中也必须往“可重复使用方向”进行大力的优化改进。
至于YF220氢氧发动机与YF25膨胀循环氢氧发动机的研制,也只能够成为一个“未来发展愿景”。考虑到在“一次性全液体火箭”全球性衰落的时代已经来临,未来氢氧发动机只能够退守“上面级火箭专用发动机”的发展趋势。未来中国上马研制YF220氢氧发动机可能性已经完全不存在。倒是25吨级膨胀循环氢氧发动机与YF77氢氧发动机的高空版,未来20年内这两款发动机中肯定会有一款会立项研制的。
与之相反,目前版本的长征九号火箭研制方案与高凉陈君下面提出的这一款火箭研制方案相比,也完全没有任何的竞争优势。而且LTO运力达50吨以上的巨型火箭,如果中国未来不上马建设“月球长期驻人科学考察站(10人级别)”,也真的使用不上。
高凉陈君的这款火箭其第一级并联[size=10.5]7[size=10.5]400吨级的[size=10.5]YF400发动机(直径[size=10.5]8米),第二级并联[size=10.5]7台高空版的[size=10.5]YF100K煤油发动机(直径[size=10.5]8米),第三级再并联[size=10.5]4台具有多次点火能力的高空版[size=10.5]YF77氢氢发动机(直径也是[size=10.5]8米)。[size=10.5]

如此:[size=10.5]

1[size=10.5]CBC推进模块起飞推力为[size=10.5]2800吨(光棍芯级无法起飞、可以捆绑上[size=10.5]360吨级的固体燃料助推器“数枚”),[size=10.5]LEO运力[size=10.5]90吨,[size=10.5]LTO运力[size=10.5]30吨。[size=10.5]

3[size=10.5]CBC推进模块起飞推力为[size=10.5]2800*3=8400吨,[size=10.5]LEO运力[size=10.5]250吨,[size=10.5]LTO运力[size=10.5]80吨。[size=10.5]

5[size=10.5]CBC推进模块起飞推力[size=10.5]2800*5=14000吨,[size=10.5]LEO运力[size=10.5]430吨,[size=10.5]LTO运力[size=10.5]170吨。[size=10.5]

以这一款火箭的强大运载能力,要实施中国的载人登陆火星计划都已经绰绰有余。而且研制的技术难度比目前版本的长征九号火箭都还要低得多,至少不存在[size=10.5]YF220氢氧发动机与[size=10.5]YF25膨胀循环氢氧上面级发动机这“两座大山”。[size=10.5]

这款火箭如果中国政府未来决心建设“月球长期驻人科学考察站([size=10.5]10人以上规模)”,在[size=10.5]2040年前后就会逐渐浮出水面的。[size=10.5]

而且这款火箭的研制技术难度可要比目前版本的长征九号火箭还要低得多,第一级与助推级也能够“可重复使用”,运营的经济成本也非常低廉。[size=10.5]

7YF400煤油发动机并联研制8米直径的主芯级,再走CBC技术演进路径,“H型火箭”的起飞级就直接使用38米直径的CBC推进模块(合计21YF400煤油发动机)。这将会对YF400煤油发动机的“工作可靠性”提出极其严格的要求。否则一旦在起飞初期(起飞30秒内)的时段内就发射失败,直接就等于在海南文昌的上空爆炸了一颗高达7000吨当量的原子弹。

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