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随着“梦天”实验舱成功发射入轨,并与天宫核心舱顺利对接,中国空间站终于宣告完成主体结构建设。而就在中国空间站完成基本建设的同日,中国航天工业也传来捷报,环球网11月1日消息,适逢第14届珠海航展即将开幕,中国航空工业研制的500吨级大推力固体火箭发动机,首次抵达航展现场。
作为中国未来载人登月项目的核心装备,新500吨级整体式固体火箭发动机由航天四院研制,采用整体式结构设计,火箭直径3.5米,发动机完备重量163吨,其中液氧煤油质量为150吨。由于采用大量先进技术,新500吨级整体式固推不仅在确保了强度的强度下,实现了外壳的轻而薄。同时,发动机内部整体浇筑成型的燃烧室,也拥有更高的空间利用率,可以携带更多的推进剂。
横向对比印度和欧洲的450吨~500吨级火箭发动机,国产新500吨级固推在高装填燃烧室浇筑和高性能复合材料壳体,已经实现对印度的500级固推和欧洲P120C型450吨级固推的领先。这对于在500吨级整体式固体火箭发动机领域,长期空白的我国来说,无疑是里程碑级的重大技术进步。
而且,在马斯克积极推进超级星舰开发,美国Nasa宣布重返载人登月计划,并推出SLS登月火箭的大背景下。我国2030载人登月计划,目前其实面临着相当大的压力。未来,由美国掀起的愈发激烈的太空竞赛,可能会使中国的载人登月计划被迫提前。而长期以来,限制中国开展载人登月先期工程加速推进的最大阻力,就是大推力火箭发动机。
此前,运载“梦天”实验舱进入太空的长征5号运载火箭,尚在使用8台单推120吨的的YF-100作为主要推力,25吨的近地运载能力虽然已经能够胜任绝大多数近地任务。但是,当任务范围延伸至地月转移轨道时,长征5号的运载能力便只剩下8吨~9吨左右。
作为参考,美国上世纪多次登月的土星5号运载火箭,三级助推器总推力高达3400吨,月球轨道运载能力为45吨,马斯克超级星舰甚至搭载有37台猛禽发动机,总推力超过7300吨,几乎是长征5号的9倍。
尽管,从理论上来,长征5号也能通过并联几十台发动机,实现土星5号级别的推力。然而,苏联N1运载火箭的失败先例在前,最好的方案还是开发大推力火箭发动机。此时,新型500吨级固推的重要性便体现出来。
我国正在研发中的长征9号重型运载火箭,运载能力对标美国土星5号,若是采用新型500吨级固推,仅需要7~9台,就足以轻松胜任载人登月任务。而且,除了航天四院的500吨级整体式火箭发动机,环球网的消息还显示,目前国内,同时还正在进行500吨级分段式火箭发动机的开发工作,虽然两款发动机都是3.5米直径,但是,由于分段式可以根据任务,减少或增加燃料分段。因此,其最大推力有望最终突破千吨级。届时,若能将其大规模应用,不仅38万公里对于我国不再遥远,就是登陆火星对于中国最终也将只是时间问题。
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关键词: 火箭发动机
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