最近|长征九号为啥要改光杆型,刚研发的两个大发动机还有用吗?

最近 , 长征九号又刷屏了 , 除了大推力发动机、大直径贮箱不断取得突破以外 , 最新款设计也着实吓人一跳 , 只用光杆不借助助推器就可以达到近地轨道150吨 , 地球同步转移轨道53吨的强大推力 , 简化了结构提高了效率 , 但发动机完全不是最近公布的在研的这两款 。 很多人不禁要问 , 大推力发动机都快研发成功了 , 难道不用了吗?我是东城观星 , 继续跟大家聊聊长征九号的话题 , 欢迎新老朋友持续关注 。
最近|长征九号为啥要改光杆型,刚研发的两个大发动机还有用吗?

一、长征九号2011款和2021款
先简单介绍一下长征九号的两种方案 。 2011年设计方案 , 采用9.5米直径的芯一级 , 4台500吨级推力的液氧煤油发动机 , 外加4个助推器 , 每个助推器两台500吨级液氧煤油发动机 , 总推力达到5873吨 , 芯二级两台220吨级液氢液氧发动机 , 芯三级4台25吨级液氢液氧发动机 。 火箭运力达到近地轨道140吨 , 地球同步转移轨道50吨 。 另外还有双助推器款和没有助推器的光杆款 , 其中光杆款运力近地轨道50吨 , 地球同步转移轨道20吨 。
2021年最新设计的光杆版长征九号 , 直径从9.5米提高到10.6米 , 最大高度从103米提高到了108米 , 但是运力提高了接近三倍 , 优势非常明显 。 其秘诀就是采用多发动机并联的模式 。 一级使用16台YF-135液氧煤油发动机 , 每台推力360吨级 。 二级使用4台120吨级液氢液氧发动机 , 三级使用一台120吨级液氢液氧发动机 。
最近|长征九号为啥要改光杆型,刚研发的两个大发动机还有用吗?

2011款长九 , 所使用的三种发动机都需要重新研发 , 而且研发难度都不小 , 因为比现有发动机推力提升都比较大 , 发动机提高推力可不是简单放大体积就可以搞定的 。 所幸 , 最近500吨级液氧煤油发动机已经完成初步研发 , 实现了全工况半系统试车 , 简单来说就是除了没点火 , 别的该试的都试了 , 点火暂时做不了 , 因为试车台还没有建成呢 , 现有的试车台承受不了这么大的推力 。
220吨级液氢液氧发动机的研发 , 只比500吨级液氧煤油发动机难 , 不比它简单 , 全世界推力最大的液氢液氧发动机也就是这个级别 。 厉害的是 , 近期这款发动机也完成了首台工程样机的生产 , 后面也要做点火试验了 , 可以说进展喜人 。 加上近期报道9.5米直径储箱箱底焊接完成 , 实现了工艺上的突破 。
二、大推力发动机会被淘汰吗
看起来长征九号生产近在咫尺 , 就要上线了 。 可是 , 现实情况是长征九号还没有立项 , 只是处于规划阶段 , 现在又冒出来一个光杆版的改进方案 。 让人有点担心 , 不会两个大发动机刚研发出来就面临淘汰吧?
其实淘汰不是不可能 , 只要长征九号还没有立项 , 设计方案随时会变 。 预研发出来的发动机 , 不使用 , 并不罕见 。 美国和苏联都有一些发动机研发成功后不使用的案例 。 中国就不说发动机了 , 直接说说大家更熟悉的一件事 , 那就是航空母舰的弹射器 , 我国蒸汽弹射和电磁弹射都研发成功了 , 但最终很可能只保留电磁弹射上航母 。 所以 , 这两款发动机研发成功不使用也不是完全不可能 。
但它们的研发并非没有意义 , 后续其他型号发动机的研发必然会借鉴这两款的先进经验 , 相关技术也会在其它发动机上继续使用 。 比如还没露面的YF135发动机 , 属于单管推力最大的国产液氧煤油发动机 , 很可能会在500吨级发动机的基础上进行研发 , 提高单管的推力 , 但需要保留高压补燃、泵后摆等技术 。
最近|长征九号为啥要改光杆型,刚研发的两个大发动机还有用吗?