长征9号火箭简介长征9号研发意义和特点

梓岚2018-12-06

长征9号火箭简介:长征9号火箭什么时候研发的?长征9号研制的原因是什么?长征9号火箭有什么特点?

长征9号火箭简介

长征9号火箭是中华人民共和国一款正在论证的新一代重型火箭,未来将用于我国深空探测、载人登月和登火、空间基础设施建设(如空间太阳能电站)等任务。

长征九号运载火箭已完成深化论证,先期关键技术攻关、方案深化论证阶段已于2016年6月正式批复立项。预计将于2028年左右在文昌航天发射场发射。

长征9号火箭的研制背景

长征九号重型火箭的出现绝非偶然。当前,美、俄积极抢占太空制高点,重启重型运载火箭研制计划。欧洲、日本、印度等也竞相推进新型大运载火箭研究论证。中国同样需要更大能力的运载火箭来自由进入太空。虽然长征五号运载火箭已经首飞成功,达到世界先进水平,但载人登月需要运力更大的火箭。

长征9号火箭简介长征9号研发意义和特点

规划中长征九号火箭技术跨度大,强大的性能更是让人难以忘怀。其运力和美国土星五号火箭大致相当,超过正在研制的美国下一代运载火箭(SLS)的运载能力,完全可以满足未来载人月球探测、火星取样返回、太阳系行星探测等多种深空探测任务需求,保障中国在未来宇宙探索和更大更远空间的话语权。

长征九号火箭还处于研制早期的可行性论证阶段,航天部门不仅要向政治领导人阐述它在登月项目中的必要性和使用上的扩展能力,更要说服他们长征九号火箭是一个经济上可承受的项目。中国重型运载火箭数年来方案的变迁,可以说是从不切实际的诱人梦想,到脚踏实地的扎实设计的过程。

长征9号火箭的研制进度

目前,中国的重型运载火箭已完成深化论证,火箭先期关键技术攻关、方案深化论证工作于2016年6月正式批复立项,主要的攻关内容为“一总三大”:一总即重型火箭的总体技术和方案优化;三大即10米级大直径箭体结构的设计、制造和试验,480吨大推力的液氧煤油发动机,220吨大推力的氢氧发动机。如果一系列关键技术实现突破及相关工作进展顺利,15年内有望实现首飞。这将大幅提升中国自主进入空间的能力。

2016年8月1日,航天六院研制的480吨级液氧煤油发动机已经完成了首次发生器-涡轮泵联试,试验达到了预期目的,通过试验验证了发动机系统和组件方案的可行性,标志着480吨液氧煤油发动机研制关键技术攻关取得突破性进展。2017年将开展第二次联动试验,计划在2018年年底开展发动机整机试验。

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2017年3月,由航天六院11所研究设计的500吨级液氧煤油发动机高压燃料摇摆装置完成了首次高压摇摆试验,达到既定目标,取得圆满成功,为深化500吨级液氧煤油发动机燃料摇摆装置方案奠定了良好的基础。

220吨级高性能氢氧发动机已完成了多个组件方案详细设计,进行了组件的研制试验工作。

2018年4月24日,中国已全面启动重型运载火箭长征九号关键技术攻关。11月6日至11日,“长征九号”火箭亮相珠海航展。

长征9号火箭的特点

长征九号重型运载火箭的结构尺寸和起飞质量均将突破我国现有运载火箭能力水平,要打造这样一个重量级火箭,科技人员要解决代表世界一流科研水平的更大推力液氧煤油发动机技术,更大推力液氢液氧发动机技术,更大直径箭体设计、制造、试验技术,以及火箭总体设计这“三大一总”为代表的一系列难题。

长征九号火箭的芯一级采用直径10米级箭体结构和新研480吨级液氧煤油发动机,芯二级将采用新型高性能220吨级液氢液氧发动机。虽然大推力液氧煤油发动机对比早期方案进一步降低了指标,但其性能要高于俄罗斯RD-180先进大型液氧煤油发动机,属于大型发动机的顶尖水平。

大推力液氧煤油发动机推力选择的合理化和助推器沿用3.35米直径箭体的设计,还为设计类似美国AtlasV火箭的新一代运载火箭提供了可能。

长征9号火箭简介长征9号研发意义和特点

以单发480吨级液氧煤油发动机模块为基础,捆绑使用多个大推力固体助推器调节运力,重型型号由3个或5米3.35米助推器模块组成,其设计远比现有的长征五号和长征七号简洁可靠,将构成地球低轨道运力覆盖10~50吨的大型运载火箭家族,可将中国大型运载火箭的技术和性能提高到一个新的水平。

由于较小运力需要使用固体助推器调节运力,这个设计方案还可以弥补长征九号火箭弃用大推力固体助推器对中国固体发动机生产带来的不利影响。

长征九号重型火箭在其他方面技术上也有很大的提高,为了降低结构质量,长征九号火箭的推进剂储箱将使用轻质高强度的铝锂合金,级间段和整流罩使用复合材料;火箭电气和控制系统将使用故障诊断系统,还以此为基础进一步实现火箭故障诊断和重构。火箭制导系统将使用捷联惯导加卫星导航加星光导航的先进复合制导方案,软件方面使用摄动加迭代的制导律,此外火箭还将具备基于天基天链系统的遥测控制能力。这些先进的火箭技术将显著提高长征九号重型运载火箭的性能,还将用于现有长征五号、六号和七号等运载火箭的升级。

长征9号火箭的研发意义

纵观国际航天大国载人航天和运载火箭的发展趋势,研制重型运载火箭进一步提升运载火箭的运载能力,也成为各航天大国的共同选择。我国航天事业曾经被美国拒绝和压制参加国际空间站建设,所以更有必要加快长征九号重型火箭的步伐。

长征九号运载火箭研制的目标,首先是满足未来载人登月任务的需求,此外规划中的火星取样返回任务和(带)外行星探测任务也需要这样的重型运载火箭的参与。航天科技集团五院的钱学森实验室热衷的空间太阳能电站,同样需要使用长征九号这样的重型运载火箭才能发射和组建。

标签: 长征9号 火箭
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