關於《長征新型液體運載火箭》系列文章的統一回復

關於《長征新型液體運載火箭》系列文章的統一回復

《一箭穿雲驚浩宇,九天攬月燦星河》五篇系列文章(以下簡稱「原文」)發出後,很多朋友,特別是超大的瀚海百丈冰和銀灰等網友,提出了非常專業的意見和問題。對其中一些特別關鍵的問題,在此統一回復。

兵器非常迷感謝大家的關注和指正,並向專業性致敬。只有這樣理性交流,才能讓軍迷素質逐步提高,才能讓軍事論壇成為專業互動的俱樂部,而不是情緒宣洩的垃圾場。兵器迷對這樣的批評和交流,掃榻相迎,虛席以待。

《第一篇》1、「長征新型火箭需要提前加註液體燃料,那麼DF-5/DF-4也要提前加註嗎?」

回答:真心不知道。

補充說明一下,但盡量聊國外的,大家都不喜歡被人查水表。

液體推進劑(燃料+氧化劑)長期貯存的麻煩,主要來自於三個方面:

1 液體材料對貯箱的腐蝕性

2 揮發泄露的爆燃性

3 化學反應的變質性

因此,解決長期貯存,就要從上述幾個方面下手,一一破解。自1970年代以後,美俄和五大的其他國家(你懂得),都研究了液體燃料的長期貯存技術,並取得了實質性進展。不過,美國和中國的液體導彈大多轉向固體燃料了。因此到現在,液體導彈仍然非常先進的俄羅斯,在這方面的技術自然就是最拔尖的。包括低腐蝕性貯箱材料(比如,推進劑貯箱採用特殊防腐材料,內壁鍍了一層高分子模,隔絕燃料與金屬接觸),貯箱密封工藝技術,等等。因此,可以支持液體戰略導彈加註後5-8年維持戰備狀態。

但是,這樣做是有代價的。就是導彈的製造和日常監測維護成本上升,不利於導彈批量生產和部署。而且戰略導彈一般服役壽命都在30年以上,就算5-8年推進劑更換一次,每次需要對導彈拆解,徹底清洗貯箱和管道,再組裝重新加註檢測,也是很麻煩的。(你看官媒HQ-2的發射,到今天還是臨時加註而不是長期貯存,這已經不是技術原因)。

因此,液體推進劑長期貯存技術的實際應用,就有了以下的幾種方式。

1大量液體推進劑集中化長期貯存和統一檢測維護。需要用的時候臨時可以加註到很多導彈中。這比較適合具有固定發射井陣地的導彈,或者有固定的隱蔽出發陣地的陸基機動導彈。這種方式中,推進劑是長期貯存,並不是存在於每一枚導彈中,而是在集中貯存罐中。對每一枚導彈而言,仍然是臨時加註。

2 液體推進劑加註到每一枚導彈中長期貯存。這種方式,比較適合沒有固定陣地的潛射彈道導彈。或者適用於很少數執行戰鬥值班的陸基導彈。

中國的液體彈道導彈,陸基方面:在公開報道中,DF-4早期採用腐蝕性很強的紅煙硝酸和偏二甲肼,後期的DF-4和DF-5都採用了四氧化二氮和偏二甲肼。而這些導彈採用哪種方式貯存推進劑,相信應當只是國家決策和成本考量的問題,就不扯了,大家自行判斷。而海基方面,巨浪-1是二級固體,巨浪2是三級固體,更是無關。

另外,如果是民用航天,液氧液氫等低溫液體推進劑,如長6長7冰箭,如果長期貯存在火箭內,保溫是天大的問題,成本不知高到哪裡去,貯箱保溫層不知有多少死重,因此一定會臨時加註。

2、「中國航天高毒固體燃料從俄羅斯買,那DF41/31/21呢?

回答:

DF-31/41的固體推進劑應該是NEPE,肯定是國內生產的,這是國際禁運的戰略產品。民用航天也不會用這個,太貴。

DF21是聚硫凝固橡膠複合推進劑,已經遍地都是了。後來換成端烴基聚丁二烯高能推進劑。這兩種的軍用,估計都是自己生產的。

民用航天的,我看的也是網路報道,說高毒高污染的是從鵝毛進口。不知是不是便宜。如果自己不生產應該還是成本和環保的考慮。

但網友問的有道理,這個消息不一定確實。因為既然軍用的自產,民用的就一定要進口。就算俄羅斯的便宜,這還是有些說不通。兵器迷引用時有些倉促,特此致歉

《第二篇》3、「印度的20噸級氫氧機CE20尚未首飛」

這是超大網友銀灰提出的:「印度GSLV2 上面級採用的不是CE20,CE20是印度在研的燃氣發生器循環20噸級氫氧機,現在應該開始熱試車了…印度現在投入使用的是KVD1也叫CE7.1 是仿製俄羅斯的RD56M分級補燃機。不過製造商是俄印婆拉莫斯公司製造 印度現在還沒有氫氧機渦輪泵 高溫合金材料的製備製造能力 其核心部件都是俄羅斯提供 印度組裝。估計CE20 也會走這步道路。印度在航天級超硬質合金材料領域差距相當大…主要是印度的工業熱處理能力始終不過關… 印度現在最成熟的航天材料就是馬氏體時效鋼M200 M250系的…印度在氫氧機領域現在還屬於三流集團內成員。」

回答:我是在網上看的報道,即2014年1月6日鳳凰軍事陶慕劍的文章《印度氫氧火箭發動機應用已超越中國》(http://news.ifeng.com/mil/forum/duanping/detail_2014_01/06/32767988_0.shtml),上述材料供大家分析評判。

由於沒有花更多的時間,也沒有渠道去核實印度方面的資料,屬於簡單的拿來主義,兵器迷特此致歉。

4、「YF75D氫氧機的的指標相當強大,潛力很足」

「YF75D世界第二高的氫泵轉速 氧泵轉速 室壓和混合比達到美國RL10A4 RL10B2 歐洲芬奇同一級別」

回答:這個大家有不同看法,非常歡迎繼續討論。

1 RL10是美國1963年首發的上面級氫氧機,後續改良甚多。今天YF75D與之相比指標類似,也並不能說明有多麼先進。

2 YF75D的泵轉速很高,室壓也大,但我只拿一個指標說:YF-75的推力能大幅超過10噸嗎?

YF-75D是膨脹循環。膨脹循環的優點特別多,如低溫對渦輪機損害小、結構簡單、成本低、可靠性高等等,它適用於上面級和軌道轉移飛行器、著陸飛行器、返回飛行器,等等。

但是...,膨脹循環有沒有大推力型號?國外我沒見過,國內專家反覆驗證,得出的結論也是能到10噸推力就不錯了。那麼混合比也好,噴管擴張比也好,最後落到實處,究竟達到8噸的YF-75D,「很足的潛力」在哪兒?

1994年的YF-75已經是8噸推力了。20年過去,2014年的YF-75D還是8噸左右。提高在哪兒?國內專家說了,「可靠性大幅度提高、重複啟動性有改善」。

推力呢?上不去。所以,YF-75D是上面級和飛行器動力的好搭檔,但要說芯一級/助推,還是要YF-77,要是分級燃燒的大推還是要100-200噸級的氫氧機,對吧。

所以,YF-75D「潛力很足」的話,值得商榷。

《第三篇》5、「俄羅斯質子火箭的RD-253不是液氧/煤油火箭,是毒發」

回答:多謝指正,我錯了。

兵器迷手裡有俄羅斯液體火箭的數據表,結果夜裡爬格子的時候眼花看串了列,把燃料數據類型搞錯了。RD-170、RD-171、RD-171M、RD-172都是煤油機,RD-253、RD-275、RD-275M、RD-276都是毒發。特此致歉!

6、「中國是第二個掌握高壓補燃發動機技術的國家」

有網友指出,媒體「從來說的都是,中國是第二個掌握液氧煤油高壓補燃發動機技術的國家」。而兵器迷卻裁剪了「液氧煤油」四個字去批評中國媒體對YF-100的溢美之詞。態度不夠端正,是「諷刺中國」,「擺明的就是黑」。

回答:首先,有這樣的意見,說明這位網友和兵器迷的技術論點是相同的——中國是第二個掌握液氧煤油高壓補燃發動機的國家。如果加上「液氧煤油」四個字,我欣然接受。

有這四個字的報道也確實佔了絕大多數。

但確實也有媒體沒加這四個字,兵器迷至少看到三四家。而且其中還有兩家是有份量的官媒。

比如這一家,到我寫本篇的2016年6月19日中午為止,仍然沒有改過來。

相信發布消息的人不是故意為之,而是不清楚其中的差別。也有網友說我「拿個別媒體的錯誤故意說事兒」。但我覺得,這是影響力很大的官方媒體,而且是火箭發動機創新大獎的專門報道,少了「液氧煤油」四個字,是令人遺憾的。哪怕只有一家媒體這樣報道,那也應當修改。希望官方能夠修正一下,專業性會就做得更好。

7 「YF-100是世界一流的先進的液氧/煤油發動機」、「美國F1的推力雖大,但年代久遠,技術上沒什麼先進性了」

回答:各抒己見。

1 個人認為:液體火箭發動機,美俄是一流,歐日中比較前二者有明顯差距,算第二集團。

2 首先,第三篇談過,YF-100是1990年代85噸級發動機的挖潛型,而85噸級的前身就是俄羅斯的RD-120。這個淵源應當看清楚。

3 第三篇談過,YF-100採用的是泵前擺技術。而國外液體火箭發動機的更先進的泵後擺技術已經廣泛應用。

4 美國在1970年代前,在煤油機下的功夫還是很大的。F1雖然久遠,但推力之強至今驚人。而且,F1的推質比0.8,而YF-100的研製基礎,RD-120隻有0.695。YF-100真空比沖約336秒。俄羅斯的RD-120是約340秒,RD-0124約350秒。當然,兵器迷並不知道這樣的單項數據比較方式是否合理,還請大俠解讀。

超大的瀚海百丈冰網友,提供了關於火箭的一個比較全面的科普,一個比較好《火箭發動機概論》,地址:http://lt.cjdby.net/thread-1777923-1-67.html。兵器迷粗讀了一下,是真正的科普好文(雖然其中也有個別錯誤)。在此鳴謝冰兄的指點。

《一箭穿雲驚浩宇,九天攬月燦星河》一文,是我第一篇航天火箭方面的文章。其中的數據近千個。知識積累又比較少,而且熬夜又比較累,因此出現了多處錯誤,兵器迷誠心向大家再次道歉。同時,兵器迷的資料來源,主要是三方面:文獻論文、行業期刊、新聞論壇。現在看來,除了粗心看錯外,主要的問題都是第三個來源造成的。因此,今後一定會對這類信息小心求證,謹慎使用,避免造成對讀者的誤導。

同時在此重申,歡迎大家對兵器迷貼的技術討論和理性交流;對謾罵和人身攻擊不予回復;對誅心論和陰謀論敬謝不敏。

最後,歡迎大家繼續關注中國航天,讓我們6月25日,共同見證長征7號的成功首發。


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