專家解讀長征八號:長八強調成本或者在周期上的適應性
12月22日,我國長征八號運載火箭(下文簡稱長征八號或者長八)作為我國“火箭家族”中首個開啟可回收、可復用式的火箭“新丁”,在海南文昌成功發射。
長八作為我國首款國家立項的商業運載火箭,未來將成為我國主力中型火箭,承擔商業發射的重任。那么,長征八號究竟有哪些“絕活兒”?對于長征八號的發射,整個研制過程有哪些亮點?長八當中哪個“積木”是最關鍵的環節,跟其他火箭家族的成員相比,哪些是最新、也是最重要的革新?
12月22日,在騰訊新聞“空天計劃”推出的《星空對話》欄目第二中,主持人張天嬌對話中國科學院空天飛行科技中心信息電子技術部主任,高級工程師朱永泉,中國航天系統科學與工程研究院規劃推進研究所戰略研究總師,《中國航天》新媒體執行主編張京男,解讀長征八號背后的奧秘。
長八強調成本或者在周期上的適應性
長征八號的體型看起來非常高挑,看起來比“胖五”瘦,在火箭家族當中它有哪些優勢呢?
“其實跟‘胖五’相比,其他火箭比如長八、長二、長三都是瘦子,它們都是苗條的。”張京男說,長五是五米的直徑,長八跟其他火箭比較相似是三米三五的,助推器是兩米二五,它的上面比芯一級稍微瘦弱一點點。
“在技術上,長八是面向商業化的市場,因為商業化市場追求的是商業的經濟性,以及市場的競爭力,所以并不強調技術的先進性,而是強調成本或者在周期上的適應性。”張京男說,它的關鍵技術,在下半部分也就是一級跟助推器,主要是來自于長征七號火箭一級的結構。長七是四個助推器,而長八是兩個助推器,助推器的型號和性能是完全一樣的。
張京男進一步解讀,芯一級是由兩臺液發100(YF-100)發動機組成的,每一個助推器由一臺發動機提供動力;可以這么理解,整個一級是四臺YF-100,這樣算下來四個120噸推力,也就是480噸推力推動整個360噸的火箭進入太陽同步軌道(SSO),或者是地球同步轉移軌道,就到了36000公里的高度了。
“SSO的運力是2.8噸,GEO的運力是將近5噸。通過這樣模塊化的設計來降低成本,包括二級也是,直接沿用了長征三號甲火箭的第三級。從成熟火箭的某一級上直接移植過來的,也是兩臺YF-75發動機,采用的是非常成熟的液氫液氧的發動機作為二級的動力,這樣形成一個整體的系統,從而具有商業上的競爭性和研制周期上的優勢,為后續打開國內外市場奠定了很好的基礎。簡單地說,可以理解為搭積木,就像搭樂高積木一樣,把成熟的兩塊東西拼在一起,就具備了一個非常良好的優勢。”張京男說。
長八采用模塊化、組合化和系列化開展
長八當中哪個“積木”是最關鍵的環節,跟其他火箭家族的成員相比,哪些是最新、也是最重要的革新?
朱永泉指出,現在這一款新型的長八新一代的火箭,是采用模塊化、組合化和系列化,也就是“三化”開展的系列研究,相當于長征七號的芯一級加助推,然后加上長征三甲的三子級,相當于是用液氧煤油模塊和氫氧模塊“搭積木”。這兩部分都很關鍵,沒有說哪一個不關鍵的,都很關鍵。
“雖然是搭積木的,但是本身作為一款運載火箭來說,簡單搭的話還是有很多需要改進的地方。如果我們按照簡單的搭積木做的話,想象是很簡單,就是把長七的一級,加上一個三甲的三級直接摞到一起,但其實里面還是有很多很關鍵的地方。”朱永泉說。
朱永泉表示,首先是液氧燃油和氫氧兩種推進劑。長八這次使用的是長七的發射工位,這個工位之前沒有氫氧系統的,所以要適應發射工位的話,需要把氫氧系統接到發射工位上,這是一個挑戰。這相當于面對氫氧需要適配整個的一套從地面加注到整個上面,相當于增加了一系列的東西,難度比較大。
“其次,長八主要目標面向的是SSO軌道,這個軌道有一個特點,相對于太陽其軌道面是不變的,特別利于遙感,主要是遙感衛星的部署。而且現在SSO軌道的運載能力,目前基本上包括二丙,長二、長四系列都到三噸左右。長八主要是面向SSO軌道五噸左右的載荷去做的任務,整個部分對于完善我們長征系列運載火箭的型譜是一個非常好的有力的補充。”朱永泉說。
(馬愛平)
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