“中国版土星5号”数据带你看长征9号超重型运载火箭

“中国版土星5号”数据带你看长征9号超重型运载火箭

长征9号是我国正在验证中的一种超重型运载火箭,预计2028年完成首飞。它高度超过百米,并且运载能力十分强劲,能够把接近100辆特斯拉model3的重量一次性运到低地球轨道。长征9号在长征火箭家族中是史无前例的,它将对我国载人登月、火星采样返回、空间站运营等起到巨大的推动作用。在世界屈指可数的重型运载火箭中,长征9号处于先进位置。下面一起来通过各种数据直观全面地认识长征9号超重型运载火箭。

设计高度103米,这可能是明显最震撼的地方,长征五号作为我国现役的最强火箭,其高度约57米也只比长征9号高度的一半高出11米。假设一层楼高3米,长征9号就有约34层楼那样高。您的房子多少平方?长征9号芯一级箭体的10米直径得到的约78平方,可能占普通住宅的一大半,光从数据上看,长征9号近似一栋小区楼房。目前世界上称得上是“巨无霸”火箭的有:苏联105米的N1火箭、美国110.6米的土星5号、美国spacex120米的星舰、美国111.3米的sls火箭,我国103米的长征9号有能力与它们肩并肩。

只是有巨大的外形还不够,还要具有超强的运载能力才称得上是超重型运载火箭。长征9号的低地球轨道运载能力(LEO)达到140吨,意味着它能一次性将140吨的重量运到300到2000千米的高度。假设一辆车重2吨,长征9号能够同时运70辆车。目前LEO运力能达到100吨的只有土星5号、星舰、sls火箭和我国的长征9号。

长征9号实现了发动机全国产化,在三级半构型中,芯一级和四个助推器共安装12台YF-130液氧煤油发动机,芯二级安装2台YF-90氢氧发动机,芯三级安装4台YF-79氢氧发动机。YF-130作为长征9号的“开路先锋”,单台推力达到了480吨,是长征五号YF-100的4倍,是国内最强的火箭发动机。但如果拿到国际上对比,上世纪美国土星5号的F1液氧煤油发动机的推力就达到了680吨,苏联的RD-170发动机更达到了806吨。看似YF-130还很落后,但其实YF-130已经称得上世界之最。RD-170是个四燃室的发动机,虽然整体推力806吨,但平均单室只有201.5吨,而YF-130是双燃室,单室达到240吨,远超RD-170。虽然F1发动机既是单室又有680吨的推力,但是它的推重比差于YF-130。推重比指起飞推力与起飞重量的比值。土星5号起飞推力达3408吨,起飞重量达3038吨,推重比约1.1;长征9号起飞推力达5873吨,起飞重量达4137吨,推重比约1.4。

RD-170和F1是世界上火箭发动机之最,而YF-130的综合水平超过了它们。2021年3月5日,YF-130成功完成全工况半系统试车,标志着我国国产火箭发动机达到世界上火箭发动机排行榜榜首。

以上介绍的长征9号构型为2011年设计的版本。由于运载火箭是前沿技术,会进行不断的改版升级,目前光芯一级就有16台YF-130液氧煤油发动机的长征9号“21版”已经横空出世。下一期会介绍为什么“21”版长征9号要取消四个助推器,敬请期待和关注。

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