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中国火箭技术到底是怎样一个水平

发布时间:2019-09-11 14:23 来源:未知 编辑:admin

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  展开全部和美国苏联类似,中国航天的运载火箭也源自弹道导弹项目,直至今日长征系列运载火箭仍然和弹道导弹血脉相连。目前所用的长征二号系列火箭中最早的长征二号火箭,其实就是中国第一种洲际弹道导弹东风五号导弹的衍生品。我国著名火箭专家龙乐豪曾指出,目前,运载火箭方面,现在美俄还是领先,其后是欧空局,日本应算第二阵营中的领先者,其后是中国。如单项排名,俄罗斯发动机水平是最高的,比如它的高压补燃液氧煤油发动机水平相当高,氢氧发动机也不错。但运载火箭的综合能力方面,美国要强于俄火箭。日本运载火箭的单项技术和美俄差不多,但规模还不及。中国在火箭发动机技术上还需要继续努力。

  第一批次生产的6枚东风五号洲际导弹中,前2枚用于弹道导弹测试称为东风五号洲际导弹,后4枚用于发射卫星改称长征二号运载火箭,从这段历史可以看出早期的东风五号导弹和长征二号火箭实际上仅有发射载荷的区别。20世纪80年代中国运载火箭研究院和上海航天局继续改进长征系列运载火箭,在90年代取得了全面的突破。为了满足发射大质量外国通信卫星的需求,研制了捆绑式运载火箭长征二号E(CZ-2E),它可将9.2吨的有效载荷送入倾角28.5度的200千米高度圆轨道,1990年长征二号E火箭首次发射。长征二号F(CZ-2F)火箭在可靠性方面做了更多有益的探索。长征二号F火箭是中国按照高可靠性和高安全性原则设计的第一种运载火箭,从而成为中国可靠性指标最高的火箭。长征 二号F火箭设计中广泛使用了冗余设计和裕度设计。

  中国航天事业尤其是运载火箭数十年来的成绩,在发展中国家中可以说是独一无二的。印度迄今为止研制使用的PSLV和GSLV火箭,其同步转移轨道运载能力分别只有1.2吨和2吨,以运载能力衡量相当于中国20年前的水平。至于另一个发展中国家的大国巴西,甚至没有一次成功的运载火箭发射。伊朗成功的发射了2颗卫星,但运载火箭的技术档次和运载能力尚不及中国长征一号运载火箭的水平。

  不过这个世界上的航天列强多数是发达国家,面对美国、俄罗斯、欧洲和日本等国家,中国运载火箭的技术和运载能力就要相形见绌了。日本宇宙开发集团(NASDA)研制的H-II型运载火箭1994年首次发射,H-II火箭同步转移轨道运载能力约吨,近地轨道运载能力约10吨。由于H-II火箭发射成本高昂,宇宙开发集团转而研制新的H-IIA火箭,H-II火箭后来的连续失败加速了这一过程,2001年H-IIA火箭首次发射成功。H-IIA火箭使用模块化设计,通过捆绑不同的固体助推器覆盖主流的静止轨道通信卫星发射能力需求,其同步转移轨道运载能力从4到6吨不等。为了发射国际空间站所用的H-II火箭转移飞行器,日本进一步研制了H-IIB火箭,其同步转移轨道运载能力达到了8吨,国际空间站轨道运载能力约16.5吨。相比之下中国运载火箭就要逊色得多,1997年首次发射成功的长征三号乙运载火箭的同步转移轨道运载能力仅有5.1吨,长征二号E火箭的近地轨道运载能力仅有9.2吨,与世界主流水平拉开了很大差距。为了追赶国际先进水平,中国航天部门展开了新一代运载火箭的研究。最大运载能力达到了国外主流运载火箭的水平,但这并不意味着中国大推力运载火箭技术也达到同步的水平。长征五号火箭尤其是发动机等各种技术与发达国家仍然存在一定的差距,这是我们需要正视的现实。

  长征二号F火箭第一级就需要8台YF-20发动机但近地轨道运载能力仅为8.6吨,为了实现比肩航天强国的运载能力,近地轨道运力25吨的长征五号B构型和同步转移轨道运力14吨的E构型第一级都要使用2台YF-77外加8台YF-100发动机,第一级发动机数量比现有长征二号F进一步增加。拥有大推力火箭发动机的航天强国新一代火箭则要强得多,美国重型德尔塔4使用了地面推力300吨的大推力氢氧发动机RS-68,整枚火箭只需要3台RS-68外加1台RL10B-2发动机,即可达到200千米圆轨道25吨的近地轨道运载能力。从未获得订货的重型宇宙神5火箭近地轨道运载能力可达29吨。它使用地面推力390吨的RD-180液氧煤油发动机,整枚火箭只需要3台RD-180和1台RD10A-4发动机。国际空间站轨道运力达到21吨的欧洲航天局阿里安5ES火箭也仅需要1台火神2、2台固体助推器和1台上面级发动机,其中固体助推器推力约660吨提供了起飞的绝大部分推力。对比美欧航天强国,中国缺少大推力高比冲的氢氧发动机,缺少大推力液氧煤油发动机和大推力的固体发动机,长征五号的YF-77和YF-100发动机仍然存在推力偏小的问题,这导致火箭设计复杂化,将降低火箭的固有可靠性。

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