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帖子主题:[原创]研制缩小版长征五号火箭是加速中国太空事业进步的紧迫任务

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[原创]研制缩小版长征五号火箭是加速中国太空事业进步的紧迫任务

[face=微软雅黑]研制缩小版的长征五号火箭是加速中国太空事业进步的紧迫任务

[/face]

一,二级半的长征五号火箭执行 LEO 轨道任务时落区的影响非常有限。

(上图是航天港论坛的JOKI网友提供的二级半构型(缩小版,YF77主芯级持续工作时间为380秒)长征五号火箭执行LEO任务的残骸落区图)
1、一级工作350s,残骸落区(灰色-->蓝色中段),火箭此状态打23吨载荷只能勉强进入低圆轨(极端情况可能直接再入),不满足空间站指标要求。助推器落区较为安全、但是整流罩可能砸到菲律宾巴拉望岛、芯一级有相当大概率砸到澳大利亚北部近海、甚至砸到陆地。

2、一级工作时间放宽到380s,残骸落区(蓝色中段-->绿色),运力勉强满足空间站发射要求。此时助推可能砸到巴拉望岛、整流罩落区较为安全,芯一级残骸落入澳大利亚北部陆地。

(以上内容来自于航天港论坛的JOKI网友对高凉陈君的回复,发表于201912日)

现在又拿 JOKI 兄提供的轨迹图来分析下,如果发射时长征五号火箭的轨迹能够再向东偏移 200 公里左右,二级半构型的长征五号火箭在执行 LEO 轨道的发射任务时( YF77 主芯级发动机的持续工作时间按 380 秒计算),其主芯级落区就能够成功避开澳大利亚北部的阿纳姆角半岛,再落入辽阔的卡奔塔利亚湾。

这个卡奔塔利亚湾尽管叫“湾”,但实际的海域面积己经与黄海相差不大。因此使用二级半构型的长征五号火箭来执行天宫空间站的舱段平台发射时,其落区对菲律宾与澳大利亚陆地的影响都完全能够降到最低的。

还有,目前网上所能查找到的数据都说到天宫空间站核心舱的重量都是 20 22 吨区间。如果能够在发射时就将宇航员的日常留驻生活用品尽量减少携带(但用于空间变轨的燃料必须带足),留待天和核心舱发射成功后,再改让天舟货运飞船来运输入轨。如此,发射时应该能够将天和核心舱的总重量控制于 21 21 5 吨之间。这样将会更为有利于改为使用二级半构型的长征五号火箭来发射。对 YF75D 氢氧上面级承载能力的改善、主芯级残骸落区的控制与 YF77 主芯级发动机的持续工作时间进一步缩小为 370 秒都非常有利。

澳大利亚卡奔塔利亚湾的面积有 30 万平方公里之辽阔(黄海面积是 40 万平方公里)。未来二级半构型的长征五号火箭在执行 LEO 轨道的发射任务时,完全可以选择此一辽阔海区作为 YF77 主芯级的再入落区。

而且卡奔塔利亚湾的水深最大都只有 80 米,末来完全可以到海中打捞再入的 YF77 主芯级残骸回来作分析研究之使用。如检查 YF77 氢氧发动机的氢泵、氧泵的实际工作磨损程度,以加速 YF77 发动机未来的持续迭代改进升级。

与之相反,执行 GTO 任务时, YF77 发动机主芯级残骸都落入了辽阔的太平洋深海区(平均水深 4000 米以上),象长征五号遥 2 火箭那样, YF77 主芯级残骸想打捞回收也有心无力。

二,如果菲律宾与澳大利亚政府有意见,解决的办法也有的是。

1 ,菲律宾与澳大利亚几十年来持续免费使用中国风云气象卫星的服务,多少都必须要“有所回报”了。

2 ,未来十年时间内将向澳大利亚与菲律宾两国各提供两、三个到天宫空间站进行免费科学飞行的宇航员名额。并向澳大利亚与菲律宾政府许诺,未来十几年还依旧有进行这样的太空科学飞行的机会。

现在最大的问题就是不知道末来天宫空间站的核心舱与实验舱的最低发射重量下限是多少,如果能够控制于 21 吨区间,使用二级半构型的长征五号火箭来执行发射任务就再合适不过了。

(上图是来自百度百科的(完全版,YF77主芯级的持续工作时间为460秒)长征五号火箭的残骸落区图)
2019-1-6

转载请注明出自铁血tiexue.net, 本贴地址: http://bbs.tiexue.net/post_13353245_1.html
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      2019/1/6 11:53:59

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      三,在长征五号火箭未完全成熟可靠之前必须迅速加大[size=10.5]LEO[size=10.5]SSO轨道任务的发射频率。[size=10.5]
      [size=10.5]
      高凉陈君现在突然感到巨大遗憾,如果长征五号遥[size=10.5]2火箭是“长征五号[size=10.5]B火箭”的话,那怕也一样在[size=10.5]346秒时发生一台[size=10.5]YF77发动机的关机熄火事故而导致发射失败,但由于澳大利亚北部与印尼群岛之间的辽阔海域水深都很浅,加之群岛间对空监控雷达密布,长征五号火箭[size=10.5]YF77主芯级的残骸十有八九就能够迅速确定位置,并打捞回收成功了。[size=10.5]
      [size=10.5]
      不仅是长征五号火箭的[size=10.5]LEO发射任务如此,[size=10.5]SSO发射任务也是如此。沿途所有落区的海域水深都很浅,对空监控雷达网也同样密布。[size=10.5]
      [size=10.5]
      因此高凉陈君在此建议,在长征五号火箭未完全成熟可靠之前,必须迅速加大[size=10.5]LEO[size=10.5]SSO轨道的发射频率。那怕发射失败了(头[size=10.5]10枚长征五号火箭,即使成功也有必要尽力捞回[size=10.5]YF77主芯级的残骸,以作进一步的深入研究分析使用),到东南亚这些水浅的辽阔陆缘海中去打捞残骸对于今天中国的海洋打捞技术而言也是相当容易的事。这将非常有利于长征五号火箭与[size=10.5]YF77发动机末来的快速迭代升级改进。[size=10.5]
      [size=10.5]
      与之相反,长征五号火箭执行[size=10.5]GTO[size=10.5]LTO任务时,由于途经的落区大部分都是海水极深的太平洋深渊海盘。加之对空监控雷达网又极稀少(有也是美国人的),事后要捞回[size=10.5]YF77主芯级残骸就要难比登月了。如长征五号遥[size=10.5]2火箭的主芯级残骸就没有能够打捞回来,这给故障的归零与精确定位故障点带来了极大的困难。[size=10.5]
      [size=10.5]
      因此,高凉陈君认为未来几年,长征五号火箭的[size=10.5]LEO[size=10.5]SSO发射任务必须全部加速提前,而[size=10.5]GTO[size=10.5]LTO发射任务必须全部压后。这将会极大有利于长征五号火箭的迭代改进成熟[size=10.5] 。因为末来执行[size=10.5]LEO[size=10.5]SSO发射任务的[size=10.5]YF77主芯级残骸,无论发射成败与否,中国都能够通通打捞回来进行实物的研究分析。这与将马斯克先生的猎鹰[size=10.5]9火箭的快速迭代改进方式完全一致(高凉陈君现在就认为,[size=10.5]2019年要发射长征五号火箭,就必须先发射执行[size=10.5]LEO任务的长征五号[size=10.5]B,成功之后再发射二级半构型的长征五号火箭来执行[size=10.5]GTO的飞行任务)。[size=10.5]
      [size=10.5]
      陈天(高凉陈君)[size=10.5]
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      2019-1-6

      2019/1/6 12:22:03

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