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载人探月、火星取样…中国「长征九号」火箭 预计202

来源: 世界日报
2018-11-08 07:33:01



中国新一代运载火箭长征九号是本届珠海航展一大亮点,长征九号火箭总设计师张智表示,计画在2028年至2030年首飞,目前研制进展顺利。

★长九运力达140吨 长五5倍

中国重型火箭经历几年「犹抱琵琶半遮面」后,最近一年多来被确认命名为「长征九号」,因为「九」是最大的个位数。中国目前运载能力最大的长征五号火箭,近地轨道运载能力为25吨,而长征九号最高能达到140吨,是长五的5倍以上。中国计画2022年建成的「天宫」空间站,总重量约90吨,长征九号一次就可以将1.5个空间站的重量整体送入轨道。

「科幻级」的中国未来火箭之王,何时能走入现实?日前在航天科技集团第12届珠海航展媒体会上,来自航天科技集团一院的长征九号火箭总设计师张智表示,计画在2028年至2030年首飞,目前研制进展顺利。

张智不仅是长征九号总设计师,也是中国航天员「御用」火箭长征二号F的总设计师。

张智表示,长征九号的研制,近地轨道运载能力50至140吨,奔月转移轨道运载能力15至50吨,奔火转移轨道运载能力为12至44吨。

不同的运载能力,是火箭不同构型带来的。张智说:「长征九号是一个系列火箭,可以搭配四个、两个或零个助推器,形成三种构型,以此具备阶梯式的运载能力。」

长征九号高度超过90米,箭体直径为10米级,芯一级配置4台500吨级推力高压补燃液氧煤油发动机,芯二级配置2台220吨级推力高压补燃氢氧发动机,芯三级配置4台25吨推力膨胀循环氢氧发动机,每个助推器配置2台液氧煤油发动机。

这是长征九号与美国SpaceX公司的猎鹰重型火箭,以及该公司计画将游客送往月球轨道的BFR火箭的不同之处。猎鹰重型火箭发射起飞时依靠27台发动机同时点火提供推力,BFR则将发动机数量增加到31台,都是多台小推力发动机并联的技术思路。然而发动机之间会产生耦合影响,这种技术路径也被认为蕴藏著较大风险。

而长征九号则依靠为数不多的几台大推力发动机提供起飞动力。推力最大的构型起飞时,芯一级与助推器发动机加起来也只有12台,风险随之降低。

★首台发动机 明年装配完成

长征九号首飞,还要等待十年。根据国家国防科工局此前公开的信息,其首飞时间预计在2028年前后。

而首飞只是重型火箭项目的第一阶段。张智表示,重型运载火箭的发展将分三个阶段。第一阶段将在2028年至2030年完成,主要任务是完成系列构型模块的研制,实现火箭首飞,使中国进入空间能力达到国际先进水平,满足火星取样返回、载人月球探测等重大工程的需求。

其后进行的第二个阶段,进一步完善重型火箭系列化构型,并进行应用飞行,同时利用可重复使用技术进一步降低火箭成本。

到了第三个阶段,研制人员将研发更新的技术,例如新材料、新动力等,提高运载能力和技术水平。火箭也将提高对载人登火、空间太阳能电站等更大规模空间探测任务和基础设施建设的适应性,支撑中国全面建成航天强国。

长征九号项目可以追溯到八年前,国家国防科工局于2010年正式启动了重型火箭论证工作;2015年启动关键技术攻关及方案深化论证阶段(简称关深阶段)研制工作,并取得系列初步成果;2016年,重型运载火箭关深阶段正式立项。

「虽然难度很大,但目前研制比较顺利。」张智表示,重型火箭总体方案已经通过了集团级专家评审,各分系统方案基本明确。关键性的500吨级液氧煤油发动机也进展顺利,预计2019年6月将完成首台发动机整机装配,具备短程试车条件。大直径贮箱基本完成零部组件的研制攻关,2019年将完成大直径贮箱和集中力壳段的研制。

★目标载人登月 上火星取样

张智表示,长征九号的研制,瞄准载人月球探测、火星取样返回、大型空间设施建造等需求。

从最近的星球月球来看,长征九号可用于载人登月、月球科研站的建设。瞄准载人登月,中国正在研发另一型尚未命名的新一代载人运载火箭,而长征九号无疑有著更为强大的向月球轨道的投送能力。

再看向火星,长征九号足以通过一次任务完成火星的取样并返回。张智说,这使中国有望成为首个完成火星采样返回的国家,并为载人登火储备技术和能力,使中国深空探测能力达到世界航天强国水平。同时,在太阳系其他星球探测中,也将依靠重型火箭提供发射探测器的能力。

长征九号还可以发射其他大型航天器,承担超大型飞行器、空间太阳能电站、超大型可重构综合卫星等航天器的发射。

张智说,初步统计表明,2030年前后,重型火箭发射需求约有四至五次,2030至2035年发射需求约10次;到2050年发射需求更多。「可见,发射需求已经比较紧迫,长远来看需求很旺盛。」

第一个重型火箭时代,由军备竞赛催生,而第二个重型火箭时代,源于人类对更深远宇宙的探索欲望。张智认为,各国开始发展重型火箭是必然趋势,人类不能总在地球附近「溜达」。

「谁得到了太空,谁就得到了未来。进入空间能力有多大,航天发展的舞台就有多大。」张智说,重型火箭正是各国在未来太空赛跑中的基本能力。(中国新闻组整理)

中国首枚重型运载火箭「长征五号」。(新华社资料照片) 中国首枚重型运载火箭「长征五号」。(新华社资料照片)
发射前,火箭在发射场进行吊装。(中新社资料照片) 发射前,火箭在发射场进行吊装。(中新社资料照片)
中国重型运载火箭模拟图,火箭上有CZ-9(长征九号)的字样。(取材自央视网) 中国重型运载火箭模拟图,火箭上有CZ-9(长征九号)的字样。(取材自央视网)


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