长征五号,为什么会被称为“胖五”?( 二 )



长征五号,为什么会被称为“胖五”?



     
长征五号,为什么会被称为“胖五”?



那么, 火箭设计师们为何钟情于液氧-液氢发动机呢?这是因为, 这种发动机的比冲是目前液体火箭发动机中最高的一种 。 比冲, 是火箭发动机单位重量推进剂产生的冲量 。 发动机的比冲越高, 代表发动机的效率越高, 燃烧同样质量的燃料可以提供更多的推力 。 在火箭设计上, 一般要求在飞行阶段越靠后的的部分, 比冲越高, 而飞行阶段越靠前的部分, 推力越高 。 长征五号的助推器可以在起飞时提较大的推力, 而芯一级的液氧-液氢发动机可以在助推器停止工作、和火箭分离后, 提供比较大的比冲 。 历史上推力最大的土星五号火箭, 在一级采用了大推力的液氧-煤油发动机, 二级采用了高比冲的液氧-液氢发动机, 遵循的也是同样的思路 。 但不得不承认的是, 虽然长征五号整体性能优越, 但发动机的技术水平相对美俄来讲仍然落后 。 以美国的Delta-4重载型火箭为例, 其使用了和航天飞机一样的RS-68型液氢-液氧发动机, 单台发动机推力高达2900kN, 是我国YF-77发动机的4倍多 。 Delta-4重型火箭仅适用了3台RS-68发动机就能提供足够的动力, 而长征五号则要使用两种共10台发动机 。

正视差距才能奋起直追 。 目前, 航天部门正在紧锣密鼓的进行推力为6600kN的大推力液氧-煤油发动机和推力为2000kN的大推力液氧-液氢发动机的研发工作 。 预计在2030年, 装备这两种发动机的长征九号巨型火箭上将首次发射, 助力我国载人登月、探索火星、飞出太阳系的壮举 。

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