比较理想的登月方案

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 12:27:05
首先近地轨道对接方案必须首先枪毙!能把飞船送入奔月轨道【LTO】的只能是液氢液氧发动机,不然比冲太差,但是液氢挥发太吓人,想在太空保留1天是根本不可能的。所以想分别发射飞船和奔月上面级火箭,然后对接,等到对接的时候,奔月上面级火箭里面的液氢也挥发掉一大截了。除非用不易挥发的偏二甲肼和四氧化二氮,但这种燃料比冲太差,比起液氢液氧,需要额外带上几十吨燃料才能奔月,这显然是不可取。

效仿阿波罗直接奔月方案显然也是不可取的,这需要F-1那么变态的超大发动机,不然就搞成N-1火箭那种30个发动机并联,怎么都是不可取的。唯一可取的就是月球轨道对接方案,也就是分别把载人飞船和登月舱发射到LTO,然后载人飞船和登月舱在月球轨道对接,人进入登月舱落月并返回,再和环月的飞船对接,人进入飞船,抛弃登月舱,人乘坐飞船返回。

阿波罗的情况,登月舱14.7吨,载人飞船总计31吨。因为这个方案要求登月舱自己制动进入环月轨道,登月舱质量要增加4吨,也就是18.7吨。而载人飞船因为不需要推动登月舱近月制动,节省5吨燃料,而重量下降为26吨。

显然我们就需要LTO分别是19吨和26吨的火箭了,折合成LEO大概是48吨和67吨。长五的LTO大概是8.6吨,LEO23吨,尚有距离。但这个要求,比LEO达到120吨的土星五号,低多了。

但不是不可以克服的,本来长五就有堆叠发动机的问题。长五的芯级有两台YF-77,四个助推器每个都有两台YF-100,要是推力能翻倍,就省下了一半的发动机,大大提高了可靠性。

所以说除非中国领导层甘愿永远落后下去,否则绝对不可能停留在YF-77和YF-100的水平上,连印度都在研制推力200吨的液氧煤油,而YF-100只有120吨,中国还能比印度还落后?还有SpaceX LEO53吨的重型猎鹰火箭明年就首飞了,美国70吨的SLS2018年也首飞,世界眼见要进入重型火箭的时代,中国还要落后于时代吗?

况且我们还有电推。电推是国家大力发展的,通信卫星,空间站轨道维持都需要电推,而且推力越大越好。我国正在研发推力0.2N,工作时间11000小时,比冲3500秒的LIPS-300电推进发动机。用这种发动机10台,花上一年多时间,就可以把18.7吨的无人登月舱送入LTO轨道,而总重只有25吨,连长五都可以发射了。用离子电推送入LTO轨道的是有先例的,就是2003年欧洲发射的SMART1,其离子发动机花了1年完成撞月。

当然,用离子电推花1年时间送载人飞船到LTO肯定是不可取的,且不说时间长对人有考验,单说距离地面800到数万公里的范艾伦强辐射带就不容许宇航员在这一带停留太久。所以LEO67吨的大推力火箭,也就是中国版的SLS怎么也是绕不开的。

随着电推的推广,我国卫星的寿命将普遍提高,而发射的频率将大大下降,客观上大大降低了我国发射人造卫星的成本。到时候不上大项目,不给航天口的人找活干都不行,而航天口的人几乎没有不支持登月的。

给中国10年时间,无论是登月舱还是载人环月飞船都不是问题,唯一的问题就是大推力火箭。2011年已经开展载人登月论证。所以这不是登不登月的问题,而是怎么登月的问题,到底该怎么登,当然需要非常认真负责的论证。要是有俄罗斯的RD-180发动机,也不用这么头痛了。1986年中国开展载人航天论证的时候情况也类似。1992年9月国家立项了,咬咬牙拿出150个亿搞载人航天,那个时候我国财政收入才3483亿。去年我国财政收入已经有13万亿,要是跟1992年一样咬咬牙,能拨出5600亿出来!而专家的估算登月700-800亿足矣,可见登月不仅仅意义巨大,也是财政可以承受的。



首先近地轨道对接方案必须首先枪毙!能把飞船送入奔月轨道【LTO】的只能是液氢液氧发动机,不然比冲太差,但是液氢挥发太吓人,想在太空保留1天是根本不可能的。所以想分别发射飞船和奔月上面级火箭,然后对接,等到对接的时候,奔月上面级火箭里面的液氢也挥发掉一大截了。除非用不易挥发的偏二甲肼和四氧化二氮,但这种燃料比冲太差,比起液氢液氧,需要额外带上几十吨燃料才能奔月,这显然是不可取。

效仿阿波罗直接奔月方案显然也是不可取的,这需要F-1那么变态的超大发动机,不然就搞成N-1火箭那种30个发动机并联,怎么都是不可取的。唯一可取的就是月球轨道对接方案,也就是分别把载人飞船和登月舱发射到LTO,然后载人飞船和登月舱在月球轨道对接,人进入登月舱落月并返回,再和环月的飞船对接,人进入飞船,抛弃登月舱,人乘坐飞船返回。

阿波罗的情况,登月舱14.7吨,载人飞船总计31吨。因为这个方案要求登月舱自己制动进入环月轨道,登月舱质量要增加4吨,也就是18.7吨。而载人飞船因为不需要推动登月舱近月制动,节省5吨燃料,而重量下降为26吨。

显然我们就需要LTO分别是19吨和26吨的火箭了,折合成LEO大概是48吨和67吨。长五的LTO大概是8.6吨,LEO23吨,尚有距离。但这个要求,比LEO达到120吨的土星五号,低多了。

但不是不可以克服的,本来长五就有堆叠发动机的问题。长五的芯级有两台YF-77,四个助推器每个都有两台YF-100,要是推力能翻倍,就省下了一半的发动机,大大提高了可靠性。

所以说除非中国领导层甘愿永远落后下去,否则绝对不可能停留在YF-77和YF-100的水平上,连印度都在研制推力200吨的液氧煤油,而YF-100只有120吨,中国还能比印度还落后?还有SpaceX LEO53吨的重型猎鹰火箭明年就首飞了,美国70吨的SLS2018年也首飞,世界眼见要进入重型火箭的时代,中国还要落后于时代吗?

况且我们还有电推。电推是国家大力发展的,通信卫星,空间站轨道维持都需要电推,而且推力越大越好。我国正在研发推力0.2N,工作时间11000小时,比冲3500秒的LIPS-300电推进发动机。用这种发动机10台,花上一年多时间,就可以把18.7吨的无人登月舱送入LTO轨道,而总重只有25吨,连长五都可以发射了。用离子电推送入LTO轨道的是有先例的,就是2003年欧洲发射的SMART1,其离子发动机花了1年完成撞月。

当然,用离子电推花1年时间送载人飞船到LTO肯定是不可取的,且不说时间长对人有考验,单说距离地面800到数万公里的范艾伦强辐射带就不容许宇航员在这一带停留太久。所以LEO67吨的大推力火箭,也就是中国版的SLS怎么也是绕不开的。

随着电推的推广,我国卫星的寿命将普遍提高,而发射的频率将大大下降,客观上大大降低了我国发射人造卫星的成本。到时候不上大项目,不给航天口的人找活干都不行,而航天口的人几乎没有不支持登月的。

给中国10年时间,无论是登月舱还是载人环月飞船都不是问题,唯一的问题就是大推力火箭。2011年已经开展载人登月论证。所以这不是登不登月的问题,而是怎么登月的问题,到底该怎么登,当然需要非常认真负责的论证。要是有俄罗斯的RD-180发动机,也不用这么头痛了。1986年中国开展载人航天论证的时候情况也类似。1992年9月国家立项了,咬咬牙拿出150个亿搞载人航天,那个时候我国财政收入才3483亿。去年我国财政收入已经有13万亿,要是跟1992年一样咬咬牙,能拨出5600亿出来!而专家的估算登月700-800亿足矣,可见登月不仅仅意义巨大,也是财政可以承受的。



挺好,希望多论证,不要一下子提出那么高大上的。
700、800亿不可能,
,7000、8000亿差不多。
700、800亿不可能,
,7000、8000亿差不多。
七八千亿的话,不如二十艘航母合算。
七八千亿的话,不如二十艘航母合算。
也不如一千架歼20合算


最简单的载人登月方式就是改装嫦娥-5,利用一枚长征-5就可以实现单人登月。

登月宇航员穿着特制的宽松宇航服,直接坐在嫦娥-5着陆器外面奔月,一周内吃喝拉撒睡全部在宇航服内解决,这样乘员舱就可以省略了。嫦娥-5着陆器上的那些探测设备全部拆掉以节省重量,返回舱稍稍加大,可以容纳一个穿宇航服的人。重返地球大气层之前,宇航员自己钻进返回舱,关上舱门就可以了。

总的来说,这样的载人方案不会增加多少重量和体积,着陆器、轨道器的燃料完全足够应付。

最简单的载人登月方式就是改装嫦娥-5,利用一枚长征-5就可以实现单人登月。

登月宇航员穿着特制的宽松宇航服,直接坐在嫦娥-5着陆器外面奔月,一周内吃喝拉撒睡全部在宇航服内解决,这样乘员舱就可以省略了。嫦娥-5着陆器上的那些探测设备全部拆掉以节省重量,返回舱稍稍加大,可以容纳一个穿宇航服的人。重返地球大气层之前,宇航员自己钻进返回舱,关上舱门就可以了。

总的来说,这样的载人方案不会增加多少重量和体积,着陆器、轨道器的燃料完全足够应付。
阿波罗方案就是月球轨道对接的吧。


二毛子的南方设计局比较nb,整箭发动机都搞,印度的sce-200与其某发动机很相似,有可能来自其设计。

二毛子的南方设计局比较nb,整箭发动机都搞,印度的sce-200与其某发动机很相似,有可能来自其设计。
oaki911 发表于 2014-11-10 23:19
七八千亿的话,不如二十艘航母合算。
评估一下YF-77.YF-100,长五花了多少钱
wangwang623 发表于 2014-11-10 23:52
阿波罗方案就是月球轨道对接的吧。
阿波罗是登月舱,载人飞船连在一起发射的。我的方案是分开发射。
oaki911 发表于 2014-11-10 23:13
挺好,希望多论证,不要一下子提出那么高大上的。
一下子高大上也不是不可行啊,人家苏联人不就一下子跳到高大上的能源号吗。

第一步,利用现有的空间实验室的规模,将10吨级左右的空间实验室发射至环月轨道上, 可以对环月轨道运载火箭进行检验, 还可以利用空间实验室开展对月球更为全面的探测工作。


第二步,是不载人登月。分两次发射返回舱和登月探测器至环月轨道并进行对接, 探测器着陆月面采样后在月面起飞返回至环月轨道与返回舱对接, 依靠返回舱返回地面。该阶段既可以模拟登月的全过程, 又能与探月工程三期“自动采样返回”的任务相结合。


第三步,实施载人登月。这样对整个载人登月工程而言, 可以降低难度分步实施, 另外采用环月轨道交会对接的方案, 可以充分利用长五系列的五米直径箭体结构和YF-77、YF-100、YF-75D, 上面级也可继承在研的先进上面级的成果。从技术继承性和经济性来看, 该方案相对重型火箭的方案都有优势,可以较快地实现载人登月任务, 当然需要对环月轨道交会对接对运载火箭发射窗口的影响进行深入研究。
我想这个分期环月登月方案,航天口基本已经达成共识了,那就是做个LEO70吨火箭,和SLS同级别
这个不像载人航天论证的时候,有一股强大的航天飞机派在阻挠。

哪里有每天挥发50%那么夸张……。最直接的就是一发重型火箭发射登月舱和推进段,然后一发裁人飞船直接送上近地轨道对接。
ericcui1 发表于 2014-11-11 11:43
哪里有每天挥发50%那么夸张……。最直接的就是一发重型火箭发射登月舱和推进段,然后一发裁人飞船直接送上 ...
航天口的是人是这么说的。液氢在太空停留时间不能超过几个小时。
评估一下YF-77.YF-100,长五花了多少钱
1、算上通货膨胀,YF77、YF100、长五绝对比最初预算超出很多。
2、上述三者都有参考对象,会省很多钱。
3、YF220、YF480、长九无参考对象,会花费更多的钱,就拿SLS只组装现成的部件都520亿美元,我们从零开始还不得5200亿美元。
oaki911 发表于 2014-11-11 12:45
1、算上通货膨胀,YF77、YF100、长五绝对比最初预算超出很多。
2、上述三者都有参考对象,会省很多钱。
...
无参考对象?买来RD-170就行了
oaki911 发表于 2014-11-11 12:45
1、算上通货膨胀,YF77、YF100、长五绝对比最初预算超出很多。
2、上述三者都有参考对象,会省很多钱。
...
你拿美国类比就不行了,要是拿美国载人航天的成本和中国类比,中国岂不是载人航天也搞不成?

一下子高大上也不是不可行啊,人家苏联人不就一下子跳到高大上的能源号吗。
苏联积累雄厚,没法比。
我国应该仔细论证、预研10年,等尘埃落定后再山寨比较稳妥。
预研内容包括九发并联冗余设计、CBC、250吨级煤油机、600吨级甲烷机、220吨级氢氧机、1000到3000吨级固推、水平起降重复使用空间发射系统等。
无参考对象?买来RD-170就行了
170单室比YF480小不少,前苏联、俄罗斯也未必能解决。
oaki911 发表于 2014-11-11 12:57
苏联积累雄厚,没法比。
我国应该仔细论证、预研10年,等尘埃落定后再山寨比较稳妥。
预研内容包括九发 ...
我不认为如此,今天的俄罗斯GDP比苏联70年代还高一些,而中国GDP是俄罗斯的5倍。这是国力方面。
就从技术上而言,苏联80年代才实现自动对接,中国2011年就成了,毕竟人类技术在进步。比如计算机仿真模拟计算方面,这就不是苏联时代可以想象的。几乎所有的论文都说国家有决心的话,中国10年就能搞定大发动机,应该不算妄言。

你拿美国类比就不行了,要是拿美国载人航天的成本和中国类比,中国岂不是载人航天也搞不成?
载人航天有参考对象联盟号,登月登火无参考对象,费用和风险都会大很多倍。
我不认为如此,今天的俄罗斯GDP比苏联70年代还高一些,而中国GDP是俄罗斯的5倍。这是国力方面。
就从技 ...
中国在发动机性能指标方面从没有超越过美苏俄,YF480全球最大高压补燃燃烧室绝对搞不定。
oaki911 发表于 2014-11-11 13:03
载人航天有参考对象联盟号,登月登火无参考对象,费用和风险都会大很多倍。
可以参考能源号啊
航天口的是人是这么说的。液氢在太空停留时间不能超过几个小时。
阿波罗计划之后,美国的登月方案基本都是我说的套路。显然燃料的蒸发率控制在合理水平并非难以解决的技术难题。
而且载人飞船不用重型火箭发射,一发重型一发中型在准备工作中相互干涉很少,比短时间连射两发类似的火箭容易安排。两个飞船分别飞向月球,轨道参数不同,可能要在月球轨道进行复杂而漫长的变轨才能对接。 低轨对接测控难度也小,不像环月轨道,经常进入通信盲区。
最简单的载人登月方式就是改装嫦娥-5,利用一枚长征-5就可以实现单人登月。

登月宇航员穿着特制的宽松宇 ...
这是阿三路子吧。
阿波罗方案就是月球轨道对接的吧。
不是,整体发射。
在地球轨道,服务舱与指令舱分离,一个调头,再对接,之后奔赴月球。
1、大火箭一次发射,入地球轨道,推进舱点火加速,进入地月转移轨道。
2、2次发射,入地球轨道,对接,推进舱点火加速,进入地月转移轨道。
3、2次发射,进月球轨道,对接,这种可能性非常小。
支持这个方案,前两天我也提过同样意思。
这个方案对于建立月球基地,常态化营运有利。
分别在绕地轨道和绕月轨道建立空间站。安全方面也更有保障。
载人登月要放在整个航天发展计划中考虑。来自: Android客户端
ericcui1 发表于 2014-11-11 15:50
阿波罗计划之后,美国的登月方案基本都是我说的套路。显然燃料的蒸发率控制在合理水平并非难以解决的技术 ...
你说的套路啊,美国重返月球方案早就被枪毙了。


你说的套路啊,美国重返月球方案早就被枪毙了。
毙了又不是因为搞不定蒸发率。
ericcui1 发表于 2014-11-11 18:32
毙了又不是因为搞不定蒸发率。
也不是因为搞定了,反正月球轨道对接很容易搞定,蒸发问题很难搞,龙乐豪承认。
我发现对于有点技术讨论的,统统不受欢迎啊,置顶的都是吵架扯淡的。