也谈中日的火箭发动机研制(补充文献截图见91楼和93楼评 ...

也谈中日的火箭发动机研制

之前没认真研究过航天的事情，最近几次争论，引得我比较关注相关话题。
这两天与纸飞机争论中日火箭的发展历程，真对纸飞机的一些观点我进行一些回答。
1) LE5是不是完全日本自行研发
2）LE7的研发周期是不是7-8年
3）YF100是不是RD120的简单仿制
4）YF77的研发相对日本LE7的研发是不是慢很多


首先说一下日本的LE5，国内很多资料都说LE5是日本自行研发，我查了下早期文献，当时国内的关注点都在LE5发动机的结构上，并没有提到LE5的技术来源（国内大部分资料是直接翻译国外的全文），后来找到一篇文献，里面才提到LE5其实大量用了国外氢氧发动机的成熟技术（主要应该来源于普惠的RL10）“此外,LE-5发动机设计尽量采用国外氢氧发动机成熟的先进技术,如同轴式喷注器、点火室火舌式点火豁、声腔、大面积喷管等。这样LE-5发动机既继承已有的成熟技术,又大胆采用了象声腔、大面积比喷管、燃烧室冷却剂气氢起动等新技术,从而使LE-5发动机加入世界先进氢氧发动机的行列”（此文资料来源是引用多个国外专业刊物）。

也就是在此基础上，日本用了5年（文献语，但实际不止，总体而言LE5研制比较顺利）基本完成了LE5的研制（1977-?）。但实际H1火箭1986年才发射。

由上述可知，LE5其实很明显的是在委托加工设计的基础上（大量用了国外氢氧发动机的成熟技术），实现的改进。

这里大家关注几个时间点，1977年开始研制LE5，1981年日本正式启动研发H1火箭，1986年H1火箭试射（H1火箭大部分还是基于美国的技术组成）。

81年H1火箭才立项，那么再来看H2火箭呢，H2火箭基本是1983年立项确定研发的，目标是1992年上天。这个时间点很有意思，1983到1992是刚好十年。其实1983年也是LE7项目启动的关键时间点。注，日本的文献资料说，在1979年，LE5还在进行中的时候，已经开始在技术上为LE7研制做准备了，当时主要是涡轮和燃烧部分的核心部件，已经分化出两支（LE5的膨胀循环和LE7的分级燃烧）。其实从这点上来说，日本LE7的技术源头就锁定是美国了，当时美国正在搞航天飞机的分级燃烧的氢氧发动机，日本在接触RL10，对外进行技术合作的时候，也同时开始了当时最先进的分级燃烧的技术跟踪。PS从资料上看，美帝的航天飞机上用的那个氢氧发动机才是最NB的。

1983年，日本受美国的星球大战计划的影响（网络文献用语），提出了H2的计划，同时启动的LE7发动机的正式研制（有一张翻译自日本文献的资料，时间轴第一部分是1983年之间的实验研究）。LE7发动机完成设计和实现首台的制造开始试验是1986年。众所周知，H2火箭因为发动机的原因从1992年推迟到1994年才发射，纸飞机说的LE7用了7-8年完成研制，明显就是指1986-1994这8年，从现在的细节来看其实不止8年，如果从正式开展研制的1983年来算，LE7用了11年，如果79年开始LE7的核心部件研制来看，LE7用了15年。

这里要特别说明一下，在1983年开始，日本政府明确提出航天的国产化政策，但我这里要说明几点1，日本政府的国产化核心要求是所有火箭卫星的部件，都必须在日本本土生产（并不是说技术都是日本的）；2，明确推动民间财团参与项目；3，明确政府投入的规模（到199x年，年投入2xxx亿日元推动航天产业）；4，日本明确提出要积极参与国际合作国际项目。

日本政府这几点，不知道看客看懂没，日本在80年代初，刚有一些日本技术的H1火箭还在研制时，LE5还只是比较顺利的时候（当时日本的火箭技术明显并不比中国强多少，注我们的氢氧发动机84年就上天了），日本在预研都明显不充分的前提下，就提出全国产的卫星和火箭，而且水平一次性达到非常高的水平（比欧洲阿丽亚娜5都不差的计划），那时日本还同时在和欧洲竞争搞航天飞机，真的是因为日本人超强吗？

其实大家只要了解一下就知道，日本为啥提出每年20-30亿美金的航天计划，并把私人工业财团推到前面，其实是要为了日本完成产业转型和升级（大家仔细想时间点），当时日本一方面大买美国的先进装备和技术（F15J的引进生产），这些最后的技术执行的承载体也是那几个工业财团。一方面推动国产化，用大量项目资金引诱西方国家进行技术转移。实际就让西方先进的技术企业与日本私人财团成立合资公司，方便引入先进的技术。上次查日本卫星整星的国产化的信息时候，我就发现日本知名企业和欧洲的军用器件的开发公司，在日本本土有合资公司。而实际上日本H2研发的时候，民间突然形成了一个77个大公司的财团，这些财团在日本政府的支持下，进入了航天领域。所以明面上日本没有直接引入西方的技术，但是实际上，这些合作都是以另外的模式进行。

话说回来，继续说LE7，看了LE7的研发历史，才真心不看好日本航天发展。LE7的进度其实非常赶，一点都不顺利，是问题重重，看起来比YF77严重多了，什么涡轮叶片断裂，发动机老启动不了，到1990年居然能连续4次试验都提前关机，最后还爆炸损毁了。而此时离预定H2首飞时间只有不到2年，没办法只好推迟，而且是推迟了两次（最开始是推到1993。之后是1994），从发动机试验上说，日本似乎只要勉强超过发动机工作时间他们就满意了。
LE7本来是真空推力118吨，海平面推力93吨的发动机，因为问题太多解决不了，只好降指标，减少10%的推力（108吨真空，84吨海平面），涡轮转速也从46000变42000.等等，LE7才勉强交付。但显然日本人自己都不自信，早早就开始了LE7A。

所以，从这些来看LE7的研制并不顺利。

纸飞机说我们YF100是仿的RD120，按国内专家的说法，RD120我们是获得了，只是用来参考研究，1996年实验了下，实际YF100是自主研制的分级燃烧，技术做了很大调整。虽然推力不大，但所用的技术其实是层级比较高的，除了泵前摆动之外，其他都是RD191级别用的技术（不要恨我，只是转述）。国内买了RD120的成品，是不是买了有价值的研发资料并不清楚。

表面上看，我们的发动机似乎研制时间比较长。YF100 2000年9月立项，YF77 2001年12月立项。YF100 去年7月通过鉴定，用了近12年。YF77实际等于是02年才启动，到现在也才11年而已。其实并不晚。因为真正启动晚的是长征5和海南的发射基地。
在2000-2015年间，我们要同时完成
1 一个地面120吨级，真空134吨推力的先进分级燃烧液氧煤油发动机（这个从分级燃烧来说技术难度和氢氧差不多，只是从燃料特性上比不上氢氧有优势）。（实际完成多个状态的发动机）
2 一个地面推力50吨级，真空推力70吨级别的燃烧循环的氢氧发动机（其实有说法是，2001年的时候，国家还不富裕，被美日氢氧发动机的研发代价吓到了，但是氢氧如果不启动，未来就真的落后了，所以保险起见，降低了氢氧发动机的项目申报难度，只提出50吨级的，非分级的方案，因为120吨的液氧煤油已经立项，再推同级别的氢氧，花钱大风险多，肯定难以认可，如果只有50吨，技术难度基本一样，也算是为将来登月的上面级准备的）。
3 实际还在做8-9吨级氢氧改良，和18吨级的煤油上面级
4 在天津建设加工基地
5 兴建一个航天发射基地
6 从已知的资料来看，我们的实验更加充分。

相比日本研制H2的时候，我们同时做的事更多了（有些事不是技术难度，但是有周倩）。技术难度也不弱，日本氢氧比我们先进不假，但是日本液氧煤油基本是空白。
日本LE5不过是膨胀循环。和LE7也不是同时研发。
我们同时搞了一个分级循环，一个燃烧循环(日本错开研发的，日本在美国的帮助下LE5的起点实际很低)，附带还有两台上面级小发，一个加工基地，一个发射场，还有5米箭体，同时还在搞长征6，7，11。这还不说我们还有其他的大型宇航项目。
而长五还是06年才立项，到15年才10年（H2是火箭立项11年后才成功）。我们真的慢，同时实力不济吗？

我怎么觉得我们现在是在超车道上？

也谈中日的火箭发动机研制

之前没认真研究过航天的事情，最近几次争论，引得我比较关注相关话题。
这两天与纸飞机争论中日火箭的发展历程，真对纸飞机的一些观点我进行一些回答。
1) LE5是不是完全日本自行研发
2）LE7的研发周期是不是7-8年
3）YF100是不是RD120的简单仿制
4）YF77的研发相对日本LE7的研发是不是慢很多


首先说一下日本的LE5，国内很多资料都说LE5是日本自行研发，我查了下早期文献，当时国内的关注点都在LE5发动机的结构上，并没有提到LE5的技术来源（国内大部分资料是直接翻译国外的全文），后来找到一篇文献，里面才提到LE5其实大量用了国外氢氧发动机的成熟技术（主要应该来源于普惠的RL10）“此外,LE-5发动机设计尽量采用国外氢氧发动机成熟的先进技术,如同轴式喷注器、点火室火舌式点火豁、声腔、大面积喷管等。这样LE-5发动机既继承已有的成熟技术,又大胆采用了象声腔、大面积比喷管、燃烧室冷却剂气氢起动等新技术,从而使LE-5发动机加入世界先进氢氧发动机的行列”（此文资料来源是引用多个国外专业刊物）。

也就是在此基础上，日本用了5年（文献语，但实际不止，总体而言LE5研制比较顺利）基本完成了LE5的研制（1977-?）。但实际H1火箭1986年才发射。

由上述可知，LE5其实很明显的是在委托加工设计的基础上（大量用了国外氢氧发动机的成熟技术），实现的改进。

这里大家关注几个时间点，1977年开始研制LE5，1981年日本正式启动研发H1火箭，1986年H1火箭试射（H1火箭大部分还是基于美国的技术组成）。

81年H1火箭才立项，那么再来看H2火箭呢，H2火箭基本是1983年立项确定研发的，目标是1992年上天。这个时间点很有意思，1983到1992是刚好十年。其实1983年也是LE7项目启动的关键时间点。注，日本的文献资料说，在1979年，LE5还在进行中的时候，已经开始在技术上为LE7研制做准备了，当时主要是涡轮和燃烧部分的核心部件，已经分化出两支（LE5的膨胀循环和LE7的分级燃烧）。其实从这点上来说，日本LE7的技术源头就锁定是美国了，当时美国正在搞航天飞机的分级燃烧的氢氧发动机，日本在接触RL10，对外进行技术合作的时候，也同时开始了当时最先进的分级燃烧的技术跟踪。PS从资料上看，美帝的航天飞机上用的那个氢氧发动机才是最NB的。

1983年，日本受美国的星球大战计划的影响（网络文献用语），提出了H2的计划，同时启动的LE7发动机的正式研制（有一张翻译自日本文献的资料，时间轴第一部分是1983年之间的实验研究）。LE7发动机完成设计和实现首台的制造开始试验是1986年。众所周知，H2火箭因为发动机的原因从1992年推迟到1994年才发射，纸飞机说的LE7用了7-8年完成研制，明显就是指1986-1994这8年，从现在的细节来看其实不止8年，如果从正式开展研制的1983年来算，LE7用了11年，如果79年开始LE7的核心部件研制来看，LE7用了15年。

这里要特别说明一下，在1983年开始，日本政府明确提出航天的国产化政策，但我这里要说明几点1，日本政府的国产化核心要求是所有火箭卫星的部件，都必须在日本本土生产（并不是说技术都是日本的）；2，明确推动民间财团参与项目；3，明确政府投入的规模（到199x年，年投入2xxx亿日元推动航天产业）；4，日本明确提出要积极参与国际合作国际项目。

日本政府这几点，不知道看客看懂没，日本在80年代初，刚有一些日本技术的H1火箭还在研制时，LE5还只是比较顺利的时候（当时日本的火箭技术明显并不比中国强多少，注我们的氢氧发动机84年就上天了），日本在预研都明显不充分的前提下，就提出全国产的卫星和火箭，而且水平一次性达到非常高的水平（比欧洲阿丽亚娜5都不差的计划），那时日本还同时在和欧洲竞争搞航天飞机，真的是因为日本人超强吗？

其实大家只要了解一下就知道，日本为啥提出每年20-30亿美金的航天计划，并把私人工业财团推到前面，其实是要为了日本完成产业转型和升级（大家仔细想时间点），当时日本一方面大买美国的先进装备和技术（F15J的引进生产），这些最后的技术执行的承载体也是那几个工业财团。一方面推动国产化，用大量项目资金引诱西方国家进行技术转移。实际就让西方先进的技术企业与日本私人财团成立合资公司，方便引入先进的技术。上次查日本卫星整星的国产化的信息时候，我就发现日本知名企业和欧洲的军用器件的开发公司，在日本本土有合资公司。而实际上日本H2研发的时候，民间突然形成了一个77个大公司的财团，这些财团在日本政府的支持下，进入了航天领域。所以明面上日本没有直接引入西方的技术，但是实际上，这些合作都是以另外的模式进行。

话说回来，继续说LE7，看了LE7的研发历史，才真心不看好日本航天发展。LE7的进度其实非常赶，一点都不顺利，是问题重重，看起来比YF77严重多了，什么涡轮叶片断裂，发动机老启动不了，到1990年居然能连续4次试验都提前关机，最后还爆炸损毁了。而此时离预定H2首飞时间只有不到2年，没办法只好推迟，而且是推迟了两次（最开始是推到1993。之后是1994），从发动机试验上说，日本似乎只要勉强超过发动机工作时间他们就满意了。
LE7本来是真空推力118吨，海平面推力93吨的发动机，因为问题太多解决不了，只好降指标，减少10%的推力（108吨真空，84吨海平面），涡轮转速也从46000变42000.等等，LE7才勉强交付。但显然日本人自己都不自信，早早就开始了LE7A。

所以，从这些来看LE7的研制并不顺利。

纸飞机说我们YF100是仿的RD120，按国内专家的说法，RD120我们是获得了，只是用来参考研究，1996年实验了下，实际YF100是自主研制的分级燃烧，技术做了很大调整。虽然推力不大，但所用的技术其实是层级比较高的，除了泵前摆动之外，其他都是RD191级别用的技术（不要恨我，只是转述）。国内买了RD120的成品，是不是买了有价值的研发资料并不清楚。

表面上看，我们的发动机似乎研制时间比较长。YF100 2000年9月立项，YF77 2001年12月立项。YF100 去年7月通过鉴定，用了近12年。YF77实际等于是02年才启动，到现在也才11年而已。其实并不晚。因为真正启动晚的是长征5和海南的发射基地。
在2000-2015年间，我们要同时完成
1 一个地面120吨级，真空134吨推力的先进分级燃烧液氧煤油发动机（这个从分级燃烧来说技术难度和氢氧差不多，只是从燃料特性上比不上氢氧有优势）。（实际完成多个状态的发动机）
2 一个地面推力50吨级，真空推力70吨级别的燃烧循环的氢氧发动机（其实有说法是，2001年的时候，国家还不富裕，被美日氢氧发动机的研发代价吓到了，但是氢氧如果不启动，未来就真的落后了，所以保险起见，降低了氢氧发动机的项目申报难度，只提出50吨级的，非分级的方案，因为120吨的液氧煤油已经立项，再推同级别的氢氧，花钱大风险多，肯定难以认可，如果只有50吨，技术难度基本一样，也算是为将来登月的上面级准备的）。
3 实际还在做8-9吨级氢氧改良，和18吨级的煤油上面级
4 在天津建设加工基地
5 兴建一个航天发射基地
6 从已知的资料来看，我们的实验更加充分。

相比日本研制H2的时候，我们同时做的事更多了（有些事不是技术难度，但是有周倩）。技术难度也不弱，日本氢氧比我们先进不假，但是日本液氧煤油基本是空白。
日本LE5不过是膨胀循环。和LE7也不是同时研发。
我们同时搞了一个分级循环，一个燃烧循环(日本错开研发的，日本在美国的帮助下LE5的起点实际很低)，附带还有两台上面级小发，一个加工基地，一个发射场，还有5米箭体，同时还在搞长征6，7，11。这还不说我们还有其他的大型宇航项目。
而长五还是06年才立项，到15年才10年（H2是火箭立项11年后才成功）。我们真的慢，同时实力不济吗？

我怎么觉得我们现在是在超车道上？