這個不起眼的10米大鋁環,標誌著中國載人登月又邁了一步

運輸車上的10米連接環

我們知道,對於航天發射活動來說,大運載能力往往意味著運載火箭強大的發動機推力和自身龐大的體積。以人類歷史上推力最大的美國運載火箭土星-5號為例,其直徑為10米,高度110米,最大起飛重量3038噸,總推力為3400噸,可以把118噸的重量送入近地軌道,或者把45噸的重量送入地月轉移軌道。正是土星-5運載火箭的優異性能,才成功將從阿波羅-11至阿波羅-17共6艘登月飛船發射升空,實現了運送12名宇航員登陸月球的壯舉。

馮·布勞恩博士站在他主持研製的土星-5火箭之前

而蘇聯計劃用來開展登月計劃的重型運載火箭N-1,同樣是個最大直徑17米,起飛重量2735噸,近地軌道運送能力95噸的龐然大物。儘管N-1運載火箭以悲劇的4連敗宣告蘇聯登月計劃草草收場,但是結合土星-5號,我們仍可以得出,如果沒有重型運載火箭,想開展載人登月或者載人登火星等星際探索活動,都將無從談起。

蘇聯N-1巨型運載火箭

而目前,我國運載能力最強的火箭是即將於明年首次發射的長征五號B型(其基本型長征五號已於2016年首次發射)。長征五號B型運載火箭的芯級直徑為5米,最大起飛重量879噸,近地軌道最大運輸能力25噸。在它和長征七號等新一代運載火箭出現前,我國近地軌道運送能力不足10噸。不難看出,儘管長征-5系列火箭的運載能力相對我國以往的運載火箭實現了巨大的跨越,但是離載人登月仍然差距很大。

長征五號運載火箭發射升空

在這種情況下,我國的航天工業部門開始了重型運載火箭長征九號的預研工作,包括推力為500噸級的YF-480高壓補燃液氧煤油發動機、推力為220噸級的YF-220液氫液氧發動機和幾種固體燃料火箭發動機等關鍵技術都取得了不錯的進展,例如YF-480液氧煤油發動機就在近期完成了燃氣發生器和渦輪泵聯動試驗,還包括本文開頭說到的10米級火箭連接環研製成功。

我國長征五號與長征九號和美國SLS火箭的對比想像

基於這些關鍵技術,未來的長征九號重型運載火箭芯級直徑將達到9-10米,起飛推力約3000噸,近地軌道運力超過110噸,可以滿足未來載人登月和探索火星等重大航天活動的需要。這些關鍵技術陸續突破,距離長征九號正式立項也不遠了。


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