長征九號火箭最新方案非常接近星艦 這就叫摸著鷹醬過河 不摸白不摸

上面是最新版本長征九號運載火箭的技術方案。和馬斯克的星艦方案已經(jīng)非常接近了。不過值得注意的是這個版本的性能指標仍然是非常保守的，真正研制出來，肯定會比星艦的指標高出很多。因為現(xiàn)在長征九號的方案采用的是10.6米的箭體直徑，比星艦的9米直徑粗很多，而且長度是114米，跟星艦總共119米的長度相比差不多，算下來體積遠超星艦。而且使用的發(fā)動機也是和星艦同級別的200噸級全流量分級循環(huán)液氧甲烷發(fā)動機。長征九號運載火箭的技術方案其實有很多版本。早期有2008版本還有2021版本等。

2008版長征九號方案

不過早期的方案有個共同特點，那就是芯級用的都是500噸級的液氧煤油發(fā)動機，或者是220噸級液氫液氧發(fā)動機。一直到2022版以及最新版本才換成200噸級的全流量分級循環(huán)液氧甲烷發(fā)動機。這里的500噸級液氧煤油發(fā)動機就是480噸推力的YF-130液氧煤油發(fā)動機。

2011版長征九號方案

那么YF-130液氧煤油發(fā)動機真的要被完全放棄了嗎？其實未必！因為YF-130的研制工作已經(jīng)接近完成。付出巨大努力取得的成果當然不能浪費。雖然最新的長征九號運載火箭放棄了使用YF-130火箭發(fā)動機的方案，采用了類似星艦的200噸級全流量液氧甲烷發(fā)動機方案。但是這并不意味著星艦的技術方案就沒有風險了，在一級箭體上捆綁三十三臺發(fā)動機。如此多的發(fā)動機系統(tǒng)整體可靠性有沒有問題，大量發(fā)動機之間共振有沒有問題，單臺發(fā)動機爆炸產(chǎn)生的非包容性事故問題能不能解決，這些問題到現(xiàn)在還沒有真正的答案。

YF-135發(fā)動機推力為360噸

所以我們還是讓馬斯克在前面幫我們趟一趟地雷吧，摸著鷹醬過河省時省力，不摸白不摸。如果三十多臺發(fā)動機的技術路線有問題，我們還有YF-130這個備胎可以用。如果發(fā)動機數(shù)量過多導致總體可靠性有問題，我們還可以拐回頭來繼續(xù)用YF-130，這樣發(fā)動機數(shù)量至少可以減少一半，對提高系統(tǒng)可靠性是非常有幫助的。

近期我國700噸級液體火箭發(fā)動機試車考臺成功

而且我們最近也驗證成功了700噸級的火箭發(fā)動機試車臺。完全可以把YF-130繼續(xù)改進升級到25MPa的室壓，YF-130原有室壓在18MPa左右的樣子。通過提高室壓就可以把YF-130的推力提高到700噸左右。這其實就是我們上馬700噸級的火箭發(fā)動機試車臺的最終目標。這個試車臺的出現(xiàn)也意味著我們不會放棄480噸推力的YF-130，也不會放棄在此基礎上發(fā)展而來的700噸級YF-130改進型號。

左邊這臺就是YF-130 右邊那臺白色的就是原計劃的660噸推力的發(fā)動機

其實原來的YF-130發(fā)動機原定目標并不是480噸而是660噸推力。只是受到現(xiàn)有500噸級火箭發(fā)動機試車臺的限制，先行降低室壓到18MPa。成功后再提高到25MPa的室壓，發(fā)動機推力就能提高到700噸左右。這樣也有效降低了技術風險，這屬于非常穩(wěn)妥的做法。我們的航天工作者還是非?？孔V的，比孤注一擲的馬斯克要強多了。

最右邊那臺360噸推力的大推力液氧煤油發(fā)動機就是YF-135

這條技術路線實際上是有型號在前面探路的，那就是YF-135液氧煤油發(fā)動機，和YF-130一樣也是高壓補燃循環(huán)的液氧煤油發(fā)動機。YF-135其實就是去掉一個推力室的YF-130，室壓提高到25MPa左右，單臺推力為360噸。目前YF-135發(fā)動機研發(fā)順利，已經(jīng)進行了燃氣發(fā)生器-渦輪泵聯(lián)合熱試車。

YF-135已經(jīng)進行了燃氣發(fā)生器-渦輪泵聯(lián)合熱試車

即使長征九號運載火箭的最新方案技術上有問題，我們改回液氧煤油發(fā)動機方案，技術上也不是很復雜，10.6米的箭體結構基本上可以修改后繼續(xù)保留，然后把發(fā)動機換了就行。如果把YF-130發(fā)動機的推力提升到700噸左右，發(fā)動機數(shù)量仍然有十幾臺，即使其中一臺有故障，對整個發(fā)射任務的影響仍然可控。因為YF-130發(fā)動機的重量只有6噸出頭，對于起飛重量四、五千噸的長征九號來說影響不大。只要火箭燃料還在，其它發(fā)動機多燒一會，仍然可以達到足夠的速度，不影響載荷入軌。

YF-100N可復用液氧煤油發(fā)動機

YF-102可復用液氧煤油發(fā)動機

有人可能會說液氧煤油發(fā)動機不利于復用，其實液氧煤油發(fā)動機也是可以復用的。在YF-100基礎上就有可以復用的YF-100N，以及YF-102等可以復用的液氧煤油發(fā)動機型號。

液體火箭發(fā)動機的循環(huán)方式

而且研制成功YF-130和YF-135，對于我們研制成功200噸級的全流量分級燃燒循環(huán)的液氧甲烷發(fā)動機仍然具有重要意義。因為從液體火箭發(fā)動機的循環(huán)方式上來看，難度最高的是全流量分級燃燒循環(huán)，然后是富氧分級燃燒循環(huán)，其次是富燃分級燃燒循環(huán)，再往后是燃氣發(fā)生器循環(huán)。全流量的液氧甲烷發(fā)動機屬于全流量分級燃燒循環(huán)，這種循環(huán)方式，其實同時包含了富氧分級燃燒循環(huán)和富燃分級燃燒循環(huán)兩種循環(huán)方式。燃料注入渦輪泵采用的是富燃分級燃燒循環(huán)，氧化劑注入渦輪泵采用的是富氧分級燃燒循環(huán)。

200噸級全流量分級循環(huán)液氧甲烷發(fā)動機

YF-130和YF-135發(fā)動機采用的是富氧分級燃燒循環(huán)方式，這是最難的一種循環(huán)方式。這個搞定了，富燃分級燃燒循環(huán)就容易多了。而且YF-135發(fā)動機又試驗了高室壓的參數(shù)指標，YF-130發(fā)動機也試驗了大推力的參數(shù)指標。有這兩型發(fā)動機在前面探路，可以大大降低200噸級全流量液氧甲烷發(fā)動機研制的技術難度和研發(fā)周期。所以說到底，采用兩條腿走路的模式，才是更穩(wěn)妥可靠的發(fā)展思路，畢竟航天是高風險行業(yè)。