隨著我國(guó)新一代大推力運(yùn)載火箭成功發(fā)射,全國(guó)人民為之歡呼雀躍,感嘆祖國(guó)科技實(shí)力的巨大進(jìn)步。媒體爭(zhēng)相報(bào)道這一熱點(diǎn)消息,不過(guò)大多數(shù)都是圍繞長(zhǎng)征五號(hào)實(shí)力到底有多強(qiáng)?和世界最先進(jìn)水平相比如何?甚至和我們的鄰國(guó)日本最強(qiáng)H2B火箭相比孰強(qiáng)孰弱? 美國(guó)的“德?tīng)査?”重型運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力接近29噸,可以攜11噸重載荷到達(dá)月球,甚至能將8.8噸有效載荷送往火星軌道,堪稱(chēng)最強(qiáng);美國(guó)“宇宙神-5”運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力為18.9噸,地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為8.9噸;俄羅斯“安加拉-A5”運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力達(dá)24.5噸,地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為7.5噸;歐洲航天局“阿里安-5ES”運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力達(dá)20噸,地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為10.7噸;日本H2B運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力為19噸,地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為8噸;中國(guó)長(zhǎng)征五號(hào)火箭近地軌道運(yùn)載能力可達(dá)25噸,地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力達(dá)到14噸。 綜上數(shù)據(jù)分析,除了美國(guó)的“德?tīng)査?”型火箭,單憑運(yùn)載能力一項(xiàng)指標(biāo),長(zhǎng)征五號(hào)與世界航天大國(guó)現(xiàn)役主力運(yùn)載火箭相比,稍有超越。 長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭與日本H2B性能比較 早些年前,我國(guó)曾有工程院院士稱(chēng):在運(yùn)載火箭方面,美俄處于領(lǐng)先,其后是歐空局,日本應(yīng)算第二陣營(yíng)中的領(lǐng)先者,其后才是中國(guó)。日本運(yùn)載火箭的單項(xiàng)技術(shù)和美俄差不多,但只是規(guī)模還不及。日本主要在總體規(guī)模、發(fā)動(dòng)機(jī)、材料、工藝等方面超過(guò)我們。而對(duì)比美歐航天強(qiáng)國(guó),中國(guó)缺少大推力高比沖的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī),缺少大推力液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)和大推力的固體發(fā)動(dòng)機(jī)。長(zhǎng)征五重型運(yùn)載火箭 長(zhǎng)征五號(hào)火箭的順利首飛,使我國(guó)火箭技術(shù)躋身世界第一梯隊(duì)中,現(xiàn)如今,只是部分技術(shù)還是相對(duì)落后。我國(guó)大火箭首飛時(shí)間比日本H2B火箭晚了近10年,長(zhǎng)征五號(hào)火箭雖然在運(yùn)載能力和運(yùn)載系數(shù)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)日本運(yùn)載火箭的超越。但是,由于我國(guó)基礎(chǔ)的材料和機(jī)械等部分長(zhǎng)期落后于日本,加之日本又能夠得到美國(guó)和歐洲航天強(qiáng)國(guó)的技術(shù)支持,實(shí)際上長(zhǎng)征五號(hào)火箭的技術(shù)水平和日本現(xiàn)役運(yùn)載火箭仍有一定的差距,依然是體現(xiàn)在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上差距比較明顯。 H2B火箭是由日本三菱重工制造的迄今日本最大的運(yùn)載火箭,于2009年首次升空,目前共進(jìn)行了三次發(fā)射任務(wù)。H2B火箭是使用液氧和液氫為推進(jìn)劑的二級(jí)式火箭。長(zhǎng)征五號(hào)也是一種二級(jí)半設(shè)計(jì)構(gòu)型的火箭,這與H2B火箭相似。更相似的是它們的一子級(jí)和二子級(jí)不約而同的都使用了液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī),不過(guò)長(zhǎng)征五號(hào)火箭助推器使用高壓補(bǔ)燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī),而日本H2系列火箭使用的是固體火箭助推器。長(zhǎng)征五號(hào)火箭的一子級(jí)使用的YF-77液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)和二子級(jí)的YF-75D液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,稍遜于H2B火箭的LE-7A和LE-5B發(fā)動(dòng)機(jī),但我國(guó)火箭運(yùn)載系數(shù)卻相對(duì)較高,說(shuō)明長(zhǎng)征五號(hào)總體設(shè)計(jì)非常成功,體現(xiàn)了我國(guó)科研人員的智慧。但是,H2B火箭由于發(fā)射成本高昂,在性?xún)r(jià)比上無(wú)法和長(zhǎng)征五號(hào)相提并論。 日本H2B運(yùn)載火箭 中日兩國(guó)都在研制先進(jìn)火箭發(fā)動(dòng)機(jī) 日本正在研制新一代H-III運(yùn)載火箭,延續(xù)了日本較強(qiáng)的創(chuàng)新的精神,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)十分出彩。第二級(jí)初期使用LE-5B發(fā)動(dòng)機(jī),后期可能改用開(kāi)式膨脹循環(huán)的LE-11發(fā)動(dòng)機(jī),這是一種推力達(dá)27噸,真空比沖467秒的液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī),堪稱(chēng)有史以來(lái)綜合性能最強(qiáng)的上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)。長(zhǎng)征五號(hào)火箭之后,我國(guó)也在研制220噸推力的液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)和25噸級(jí),460秒真空比沖的上面級(jí)液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī),這將使我國(guó)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)上趕超日本。 我國(guó)未來(lái)重型運(yùn)載火箭已經(jīng)在研制的路上 我國(guó)科研工作者從未停止過(guò)去攀登最高科學(xué)技術(shù)的高峰,目前,已有消息透漏,我國(guó)將以現(xiàn)在的長(zhǎng)征五號(hào)火箭為基礎(chǔ),對(duì)重型火箭的發(fā)展展開(kāi)探索和預(yù)研,以滿(mǎn)足未來(lái)載人登月和大規(guī)模的深空探索任務(wù)。新型重載火箭全長(zhǎng)近100米,箭體直徑達(dá)到10米量級(jí),起飛質(zhì)量達(dá)到3000噸,其近地軌道運(yùn)載能力將達(dá)到100噸,計(jì)劃研制周期15年左右。屆時(shí),新一代運(yùn)載火箭能力完全能滿(mǎn)足我國(guó)中世紀(jì)的深空探索。而且,新一代重型火箭的研制,將促進(jìn)我國(guó)在大推力發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭焊接技術(shù)、原材料等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)提升。未來(lái)長(zhǎng)征9號(hào)重型火箭想象圖 |
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