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欧洲阿里安6火箭的构型方案规划失败现在已经造成严重的恶果_构型阿里欧洲

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发表于 2021-4-1 13:07:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
欧洲阿里安6火箭的构型方案规划失败现在已经造成严重的恶果

  目前版本的阿里安6火箭本质上就是法国政府要养固体助推器生产商(生产P120C固体助推器的AVIO公司在法属圭亚那就设有工厂),德国政府要继续养火神氢氧发动机生产商而互相妥协所搞出来的怪物。要说赚钱,就连阿里安5火箭项目终其一生都没赚过一分钱,保就业才是真正的目标。因为阿里安5火箭整个研制项目的总投资已经接近100亿美元(已经包含研制阿里安5ECA火箭的投资)。

  反正都是花钱保就业的政策性产物,事实上早前(在2009年前后)高凉陈君就设想过欧洲人应该研制一款运力能够覆盖月球载人计划的重型版阿里安5火箭。即使用5台火神2氢氧发动机来研制主芯级,芯级直径7米左右,起飞推力650吨左右,光棍即可用。这样光棍基本版火箭的GTO运力也可达6至7吨的商业卫星黄金运力区间(使用目前的5点4米直径的HM7氢氧发动机上面级)。之后再依捆绑2枚、4枚乃至6枚700吨级推力的固体燃料助推器,其LTO运力最大能够“堆”到20吨以上。如此就从够支持欧洲人的载人登月计划了云云。

  当年高凉陈君也是基于此种理由指出中国必须研制自己的超级版长征五号火箭云云。

  结果十几年之后,中国人搞了921/921H中间运力型火箭,而欧洲人却搞了个运力不上不下的阿里安6火箭,实质是瞎折腾而己。

  火箭运力做大很聊一个并购给军工带来的估值变化难,要做小却很易。如果欧洲人肯学习苏联人质子火箭的技术发展路线,专门为阿里安5火箭搭配一款经济便宜的大毒发常温上面级,其GTO运力要降低到6、7吨的水平还不是易如反掌的事情(即阿里安5ES火箭一直保存下来)?!

  而且同一时期上马研制的美国ULA公司的火神火箭与及日本三凌重工公司的H3火箭都在从一开始就明确要具备发展出捆绑6枚助推器的构型方案,以尽力扩大运力的履盖区间。但欧洲人的阿里安6火箭却没有捆绑6枚助推器的能力,高凉陈君现在都不明白欧洲人当年是如何来进行火箭构型方案的规划设计的。

  如果当年欧洲人能够使用2台火神2发动机并联来研制阿里安6火箭的主芯级,今天结果就会好很多,至少也为未来升级运力留下足够的余地空间(LTO运力升级到14、15吨的水平以上)。毕竟同时期的H3火箭(H3H火箭、即起连续退潮分歧转一致后的普涨行情该怎么做?飞级使用到3个CBC的构型方案)与及火神火箭(火神H火箭、即起飞级使用到3个CBC的构型方案)就为末来运力的提升留下充足的空间。

  相较之下,现在的阿里安6火箭的运力升级余地就明显不足了。目前版本的阿里安6火箭不能做到芯级光棍版就可以使用是一个非常重大的设计失败,如果当年能够学习借鉴美国人德尔塔4火箭的构型发展方案,至少今天阿里安6火箭运力的提升空间就会大得多。因为只要阿里安6火箭的光棍版就可以使用,未来就可以通过走CBC构型(起飞级使用3个CBC、甚至5个CBC的火箭方案)的技术发展路线来来大幅度提升火箭的运载能力。

  附:高凉陈君在2010年提出的全球几种中间运力与重型火箭研制规划构想 :

  A,美国俄罗斯联合版本超级火箭。

  利用5台800吨推力RD170煤油发动机并联研制主芯级,主芯级直径12米以上:
  800×5=4000吨
  800×5+1100(航天飞机固体助推器)×2=6200吨
  800*5+1100×4=8400吨
  800×5+1100×6=10600吨
  800×5+1100×8=12800吨
  800×5×3(如德尔塔四H火箭那样除主芯级之外,再捆绑2枚12米直径的液体通用芯级助推模块)=12000吨。

  800×5×5(除主芯级之外,再捆绑4枚12米直径通用芯级助推器模块)=20000吨。

  B,单独美国RS68氢氧发动机版本。

  330×5=1650吨(阿瑞斯五主芯级)
  330×5+1100×2(航天飞机SRB)=3850吨(阿瑞斯五型火箭)
  330×5+1100×4=6050吨
  330×5+1100×6=8250吨
  330×5+1100×8=10450吨

  C,单独俄罗斯RD180煤油发动机版本

  RD180版本:

  400×5=2000吨(主芯级)
  400×5+400×2(助推器)=2800吨
  400×5+400×4=3600吨
  400×5+400×6=4400吨

  RD171M版本:

  800×5=4000吨
  800×5+800×2=5600吨
  800×5+800×4=7200吨
  800×5+800×6=8800吨

  欧洲版本

  火神二氢氧发动机版本
  130×5(主芯级)=650吨
  130×5+600(阿里安五目前的固体助推器)×2=1850吨
  130×5+600×4=2950吨
  130×5+600×6=4250吨
  130×5+600×8=5250吨

  日本版本

  LE7A氢氧发动机版本:
  110×5=550吨(主芯级)
  110×5+300(目前H2A火箭助推器升级)×2=1150吨
  110×5+300×4=1750吨
  110×5+300×6=2350吨
  110×5+300×8=2950吨

  中国版本

  YF100版本:
  120×4=480吨(煤油发动机版的长征五号火箭5米直径主芯级方案)
  120×4+120×4(2.35米助推器模块)=960吨
  120×4+120×2(即3.35米助推器模块)×4=1440吨
  120×4+120×4(5米直径液体通用芯级助推模块)×4=2400吨(这个版本第一级与助推级总共20台120吨煤油发动机,将会是SPACEX公司的猎鹰火箭最强大的竞争对手)。

  YF100煤油发动机升级为推力达200吨版本:
  200×4=800吨(主芯级)
  200×4+200×4(助推器)=1600吨
  200×4+200×4(5米以上直径通用芯级助推器模块)×4=4000吨

  从上表可以看出,如果目前的中国不再研制一款更大推力的火箭发动机(无论是固体还是液体),要应对即将到来的载人登月浪潮还真的是相当被动无力。现在政府也许觉得在短期内(10年内)在500吨推力的巨型液体发动机研制方面上获得重大突破的希望日渐暗淡,因此决心在大型固新的投资时代 新的投资理念 我们开创新的投资格局体助推器领域碰下运气,以求获得意外的成功。毕竟巨型固体助推器的研制难度要远远小于巨型液体发动机的研制难度。这或许就是现今中国政府出人意料之外透露要搞500吨级分段式固体助推器的原始动机。中国研制500吨级固体助推器的工业基础倒是有相当水平的,因为中国一直就持续研制固体燃料洲际导弹。其实有了500吨级固体助推器后,无论是海南太原,还是西昌、酒泉航天发射中心的运载能力区间都能够得到极大的拓展提升,否则的话中国政府也不会突然间就对研制重型固体燃料助推器大感兴趣起来。

  在长五火箭的基础上有了500吨级固体燃料助推器后:

  A,3点35米直径模块(全国发射):

  120*2=240吨(3点35米主芯级)
  120*2+120*2(2点25米液体助推器)=480吨
  120*2+120*4=720吨
  120*2+500(重型固体助推器)*2=1240吨(中国版本的大力神四H重型运载火箭,军方对发展这一型号非常感兴趣)。

  YF77氢氧发动机5米直径模块(海南发射):

  B, 50*2+500*2(重型固体助推器数量)=1100吨
  50*2+500*4=2100吨
  50*2+500*6=3100吨(如果要研制这一款史上最长国庆周来袭,节前效应地量复地量火箭,长征五号主芯级直径还要增大,甚回血3个点至要改为使用四台YF77发动机并联研制6点5直径的新主芯级,否则火箭起飞推重比将过大)。

  C,YF100煤油发动机5米直径模块(海南发射):
  120*4=480吨(主芯级)
  120*4+500*2=1480吨
  120*4+500*4=2480吨(中国政府研制500吨固体助推器的目标,可用于实施载人登月工程的火箭型号)
  120*4+500*6=3480吨(中国政府的载人登月工程火箭型号)。

  从以上列表中,我们可以清楚地发现中国政府研制500吨级固体燃料助推器的目标何在。毫无疑问,有了500吨级固体助推器之后,长五系列火箭就完全有足够的能力“敢问月球路在何方”。中国政府为长五所研制的那个YF100煤油发动机也烧了不少钱,而且从二十世纪九十年代初期就开始搞了,一直搞了差不多二十年,到今天也才有如此成就。大型火箭发动机的研制难度之大远远超出人们想象之外,要怪就只能怪中国的工业基础太差;欧洲、日本搞火神与LE7发动机也一样搞了十几年,但他们可是一流的发达工业国家。至于说中国政府当年决定搞大型煤油发动机而不是搞大型固体助推器的对错问题,选择搞大型煤油发动机的决策当然是对的,毕竟液体发动机研制火箭的主芯级更好,扩展运力区间也更为容易,经济运营性也不错。

  注:这些设想都提出于遥远的2010年之前,而且高凉陈君一直以来都认为人类要想低成本地实现载人重返月球的目标,就必须研制中间运力型火箭。

  陈天(高凉陈君)

  2021年3月31日


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