我对长五后TG下一代火箭的看法

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/01 06:04:11
长五之后,长九可能立项,如何在兼顾各方利益的基础上利用好长九的成果,个人做了点思考。
YF460和YF220可以作为重型火箭的专用发动机,YF77发展高空型,作为上面级使用。
YF460肯定有衍生产物YF240发动机,YF240可以干很多事情,首先是和新的25吨氢氧上面级,可以一起用来改进长五火箭,减少发动机数量提升可靠性,增加运载能力。
长七是新一代火箭中最不合理的一个分支,为了兼容CZ2F的设计,付出了很高的代价,长七系列可以推倒重来,以YF240为基础,捆绑小型固推,或者是CBC,发展成TG自己的中型阿特拉斯系列。
长六继续沿用,但是YF100要改成泵后摇摆,同时YF115的性能极不理想,应该重新设计一款发动机取代YF115。
另外可以将YF220改进成甲烷版,用来进行甲烷复用火箭的探索。
这样一来,最大化利用了现有和研究的技术成果。长五之后,长九可能立项,如何在兼顾各方利益的基础上利用好长九的成果,个人做了点思考。
YF460和YF220可以作为重型火箭的专用发动机,YF77发展高空型,作为上面级使用。
YF460肯定有衍生产物YF240发动机,YF240可以干很多事情,首先是和新的25吨氢氧上面级,可以一起用来改进长五火箭,减少发动机数量提升可靠性,增加运载能力。
长七是新一代火箭中最不合理的一个分支,为了兼容CZ2F的设计,付出了很高的代价,长七系列可以推倒重来,以YF240为基础,捆绑小型固推,或者是CBC,发展成TG自己的中型阿特拉斯系列。
长六继续沿用,但是YF100要改成泵后摇摆,同时YF115的性能极不理想,应该重新设计一款发动机取代YF115。
另外可以将YF220改进成甲烷版,用来进行甲烷复用火箭的探索。
这样一来,最大化利用了现有和研究的技术成果。
土鳖版阿特拉斯可以直接拿一台YF460做芯一级,CBC直接替代长5。没必要上YF240了,大量使用YF460可以降低造价。

如果七八年之后马一龙的回收路线进展顺利,可以考虑用YF115的改进型或者换代型号做一级游机,兼做回收反推。
CZ5的改进需求不明确,现在也就是给YF240找个下家。CZ7系列离推到重来还很遥远,到目前位置才搞出第一个型号CZ-724,捆固推的CZ7HO系列、用于GTO的CZ73X系列,还得3、5年才能陆续上马。要考虑替换这个系列,最快也得10年以后有动作,15~20年后完成更新换代。
长七是载人专用型号本来就是长二的改进,原来型号叫长二H因果关系都弄不明白就来当键盘党?
载人专用型号强调可靠性,有大量的的冗余备份。是特殊产物
哎,铁路啊铁路。没这个限制,用5米芯级+YF460配合固体/液体助推器统一大中型火箭,多好。

以后如果大力发展液氧甲烷发动机,火箭直径加大也是趋势。
早做空运的打算吧。
论坛游侠 发表于 2016-3-17 14:22
CZ5的改进需求不明确,现在也就是给YF240找个下家。CZ7系列离推到重来还很遥远,到目前位置才搞出第一个型 ...
CZ7应该说从一开始就没规划好,让主力运载火箭迁就载人,然后各种勉强各种拖,7不能打GTO还要搞8,一拖再拖。
以载人那么少的发射量,保留CZ2F不环保也没多大问题。仅仅算拖延的时间,毒火箭已经多打几十发了。

Redbee 发表于 2016-3-17 13:27
土鳖版阿特拉斯可以直接拿一台YF460做芯一级,CBC直接替代长5。没必要上YF240了,大量使用YF460可以降低造 ...


顶!:中型火箭必须和重型火箭共享发动机才能持续发展!
做如下补充:
1、长五本身发射量就很少,估计长五一生也就和美国SLS发射量相当,基本起不到共享部件的效果和作用;所以,要想起到共享发动机、箭体批量生产的效果,必须是长七系列发射量最大的、总发射量达到百发、每年约10发的那个中型火箭。
2、通用模块应该是单发YF-460、3.35米模块
3、3.35米单YF-460模块通过捆绑两个3.35米直径燃料箱,或者捆绑2个长六的单发YF-100芯级并实现交叉运输,或者捆绑 2、4个小固推,覆盖长七系列;
4、通过将2个单根3.35米模块作为助推器,外加2个3.35米燃料箱捆绑在目前的长五氢氧芯级上,改进长五下一代;
5、长九采用4-6个单根3.35米单发YF-460模块作为捆绑助推器。

上述方案是切实可行的。
Redbee 发表于 2016-3-17 13:27
土鳖版阿特拉斯可以直接拿一台YF460做芯一级,CBC直接替代长5。没必要上YF240了,大量使用YF460可以降低造 ...


顶!:中型火箭必须和重型火箭共享发动机才能持续发展!
做如下补充:
1、长五本身发射量就很少,估计长五一生也就和美国SLS发射量相当,基本起不到共享部件的效果和作用;所以,要想起到共享发动机、箭体批量生产的效果,必须是长七系列发射量最大的、总发射量达到百发、每年约10发的那个中型火箭。
2、通用模块应该是单发YF-460、3.35米模块
3、3.35米单YF-460模块通过捆绑两个3.35米直径燃料箱,或者捆绑2个长六的单发YF-100芯级并实现交叉运输,或者捆绑 2、4个小固推,覆盖长七系列;
4、通过将2个单根3.35米模块作为助推器,外加2个3.35米燃料箱捆绑在目前的长五氢氧芯级上,改进长五下一代;
5、长九采用4-6个单根3.35米单发YF-460模块作为捆绑助推器。

上述方案是切实可行的。
启航太阳系 发表于 2016-3-17 15:17
CZ7应该说从一开始就没规划好,让主力运载火箭迁就载人,然后各种勉强各种拖,7不能打GTO还要搞8,一拖再 ...

跟规划没多大关系,主要是受技术能力限制。
CZ7是一个系列,跟载人任务相关的只有一个型号CZ-724。而且现在很难说这个型号已经达到载人标准,因为CZ-724近期只负责一个任务,就是发射货运飞船。在这个基础上积累安全发射记录,然后根据新一代飞船的立项配套改进,但这个改进工作还没开始,所谓主力运载火箭迁就载人是没有的事情。下一代飞船近地版所需运力为LEO13~14吨,CZ-2F满足不了,只能是配套神舟飞船一直走到生命尽头。CZ-2F什么时候终结,取决于新飞船什么时候搞出来。
至于CZ7不能打GTO,说的也是CZ-724这一个构型。实际上,必要的话,增加一个大型上面级也能执行(类似CZ-2E+ETS),有没有必要另说。所谓还要搞8(现在还不确定CZ-734命名为CZ-834),跟CZ-2E到CZ-3B的技术发展路线是一致的。即二级减半+氢氧三级,起飞级是一样的。如果判断一个火箭是否先进,是看其模块化水平和通用性,那CZ7系列确实还没达到。
一个构型兼顾近地任务和GTO能力,需要有类似半人马上面级这样的高性能氢氧级,或者F9这样二级干质比高出一倍多的异类。即便是补燃煤油机水平最高的俄罗斯,打GTO也是需要增加上面级的,这一点跟CZ-724不能打GTO情况类似。否则就算用上YF240搞CBC,用煤油二级也不能打GTO。用氢氧二级也不是万能,配国内水平的氢氧级的CBC构型GTO只能勉强达到5吨级,运力还赶不上CZ-734。

Redbee 发表于 2016-3-17 13:27
土鳖版阿特拉斯可以直接拿一台YF460做芯一级,CBC直接替代长5。没必要上YF240了,大量使用YF460可以降低造 ...


这么搞运力空挡太大,长6和现有长7之间的空挡补不上,另外就是这个CBC出来之后长5的位置就多余了,还有就是YF460如果塞进3.35米直径,意味着必须加长,这样一来长径比会很大,而且长度也是限制内陆运输的因素。

还有一个办法就是干脆别搞YF460了,就搞一个单室的三百吨YF300,中型火箭能用,改进长五能用,芯级塞7台YF300,绑2个千吨级固推做登月火箭,连YF220都不用研制,二级使用6台YF77高空型,三级用2台YF77高空型。
Redbee 发表于 2016-3-17 13:27
土鳖版阿特拉斯可以直接拿一台YF460做芯一级,CBC直接替代长5。没必要上YF240了,大量使用YF460可以降低造 ...


这么搞运力空挡太大,长6和现有长7之间的空挡补不上,另外就是这个CBC出来之后长5的位置就多余了,还有就是YF460如果塞进3.35米直径,意味着必须加长,这样一来长径比会很大,而且长度也是限制内陆运输的因素。

还有一个办法就是干脆别搞YF460了,就搞一个单室的三百吨YF300,中型火箭能用,改进长五能用,芯级塞7台YF300,绑2个千吨级固推做登月火箭,连YF220都不用研制,二级使用6台YF77高空型,三级用2台YF77高空型。


YF480配3.35米模块,主要的出路就是做助推,而且只能在文昌用。
内陆使用受运输长度限制,没法做很长。硬要用的话,可以考虑芯级3.35米+2个2.25米储箱(就是沿用现在的2.25米模块,没有发动机),发动机装在芯级上,优先用2个2.25米储箱的燃料,然后抛离(88s左右)。这么一款火箭,LEO起码10吨起。更大运力需求,通过捆绑不同数量的小型固推调节。

YF480配3.35米模块,主要的出路就是做助推,而且只能在文昌用。
内陆使用受运输长度限制,没法做很长。硬要用的话,可以考虑芯级3.35米+2个2.25米储箱(就是沿用现在的2.25米模块,没有发动机),发动机装在芯级上,优先用2个2.25米储箱的燃料,然后抛离(88s左右)。这么一款火箭,LEO起码10吨起。更大运力需求,通过捆绑不同数量的小型固推调节。
最理想的情况,我倒是希望发展一款300吨的燃气发生器循环甲烷机一统中型到重型的所有构型,然后上面级用一款25吨级的膨胀循环氢氧机,真要载人登月的时候再绑2发千吨固推;中型以下全部用固体火箭。这个方案要研发的发动机少,同时还保证了技术的先进性。问题是技术跨度太大容易扯到蛋。
这么搞运力空挡太大,长6和现有长7之间的空挡补不上,另外就是这个CBC出来之后长5的位置就多余了,还有 ...
不赞成用固体火箭载人,太危险了。除非人另外运输。
Gramer 发表于 2016-3-17 16:14
这么搞运力空挡太大,长6和现有长7之间的空挡补不上,另外就是这个CBC出来之后长5的位置就多余了,还有 ...
大发动机搞出来要十几年,再加上新旧火箭换代过渡,二十年往后了,长5和长7退役

长6和长8保内陆战备发射能力,运力衔接靠挂小固推调整,不行二级三级都上氢氧机。商业发射靠土共版阿特拉斯,和长9一样放海边,不考虑内陆发射,箭体针对YF460优化。
火箭换代慢得很

儿子还没生下来,就别想要孙子该上哪个大学了
大发动机搞出来要十几年,再加上新旧火箭换代过渡,二十年往后了,长5和长7退役

长6和长8保内陆战备发 ...
这是不可能的,三个内陆发射场根本没可能放弃
这是不可能的,三个内陆发射场根本没可能放弃
没说放弃呀,有长6长8(长7HO?)
顶!:中型火箭必须和重型火箭共享发动机才能持续发展!
做如下补充:
1、长五本身发射量就很少,估 ...
为什么不多做些和长五配套的大卫星?
Gramer 发表于 2016-3-17 16:46
最理想的情况,我倒是希望发展一款300吨的燃气发生器循环甲烷机一统中型到重型的所有构型,然后上面级用一 ...
相对于3.35米箭体和30米长度限制,300吨级燃气循环甲烷机太大。
一款发动机兼顾中型、大型、重型火箭比较困难,尤其是技术能力有限的情况。能争取CZ5和CZ9通用一部分,就不错了。

没逻辑的罗辑 发表于 2016-3-18 09:02
为什么不多做些和长五配套的大卫星?


大卫星不是不搞、但数量太少、战时极易被攻击;而随着电推的发展和应用,卫星的趋势是越来越小、星座化、廉价、平民化、战时易于快速补充,导致中、小型火箭越来越吃香,而大型火箭越来越恐龙化并最终消亡。
没逻辑的罗辑 发表于 2016-3-18 09:02
为什么不多做些和长五配套的大卫星?


大卫星不是不搞、但数量太少、战时极易被攻击;而随着电推的发展和应用,卫星的趋势是越来越小、星座化、廉价、平民化、战时易于快速补充,导致中、小型火箭越来越吃香,而大型火箭越来越恐龙化并最终消亡。

论坛游侠 发表于 2016-3-18 09:04
相对于3.35米箭体和30米长度限制,300吨级燃气循环甲烷机太大。
一款发动机兼顾中型、大型、重型火箭比 ...


在YF-220基础上改进出一款甲烷版应该有180吨推力,设计时考虑多机并联方式,可以涵盖中、大、重型火箭(共享单一直径模块8.x米、与长九共用工装,通过捆绑0-2-4-6小固推和CBC方式形成系列化)、可重复使用,作为煤油系列火箭的风险备份,有很大的必要性;

前面一直讨论YF-460如何增加批量、提高效益,其实YF-220存在的问题更大比如产量比YF-460少3倍。如果衍生出甲烷版本,也算是解决另一个大问题。
论坛游侠 发表于 2016-3-18 09:04
相对于3.35米箭体和30米长度限制,300吨级燃气循环甲烷机太大。
一款发动机兼顾中型、大型、重型火箭比 ...


在YF-220基础上改进出一款甲烷版应该有180吨推力,设计时考虑多机并联方式,可以涵盖中、大、重型火箭(共享单一直径模块8.x米、与长九共用工装,通过捆绑0-2-4-6小固推和CBC方式形成系列化)、可重复使用,作为煤油系列火箭的风险备份,有很大的必要性;

前面一直讨论YF-460如何增加批量、提高效益,其实YF-220存在的问题更大比如产量比YF-460少3倍。如果衍生出甲烷版本,也算是解决另一个大问题。
相对于3.35米箭体和30米长度限制,300吨级燃气循环甲烷机太大。
一款发动机兼顾中型、大型、重型火箭比 ...
可以采用起飞节流,或者干脆配一个强劲的上面级
Gramer 发表于 2016-3-18 09:44
可以采用起飞节流,或者干脆配一个强劲的上面级
节流工作可以考虑,但这样一来,其实是降低最常用火箭的经济性,迁就更大运力的火箭。这需要总体来判断是否能承受。
上面级选择不多,因为高度要控制在15米以内。
下一代火箭的特点是经济性,经济性,经济性,其他的都可以让位!!
大卫星不是不搞、但数量太少、战时极易被攻击;而随着电推的发展和应用,卫星的趋势是越来越小、星座化 ...
说的不是战时卫星,而是普通卫星。
比如相控阵卫星,人造月亮。相控阵天文望远镜。

体积大过空间站,但价值不如空间站的各种卫星
为什么不多做些和长五配套的大卫星?
卫星转发器不是稀缺资源,用很公道的价格就可以租到,搞大的需求不确切
卫星转发器不是稀缺资源,用很公道的价格就可以租到,搞大的需求不确切
照这么说,长征九号就不必上了
没逻辑的罗辑 发表于 2016-3-18 11:33
照这么说,长征九号就不必上了
长九的任务不是商业任务,也就不必按商业逻辑思考问题
通用的问题,以前也设想过,但这其实没啥意义,毕竟我们网友不是总体,对于经济、技术方面限制性问题了解不足,往往仅凭个人主观认识乐观架空,说了也是白搭。开脑洞贴一下图个乐子而已:
发动机,可以考虑直接研制大单室YF480煤油机,不研制YF240。YF220氢氧机衍生一款200吨级燃气循环甲烷机用于中型火箭。
八院搞3.35米单发YF480的通用型助推器(长度约40米),一个是用于重型火箭CZ9,另外是用于改款CZ5。下一代大型火箭(一院总体),可以考虑芯级换成单YF220氢氧机、储箱长度加长三分之一,这样捆绑点可以跟40米助推匹配,捆2个单YF480的3.35米助推,基本就是鳖版能源M。实现重型火箭跟大型火箭通用助推器。
一院搞中型火箭(CZ7下一代),采用YF220改燃气循环甲烷机,捆绑不同数量的固推调节运力,有CBC构型,从而形成一个LEO4~18吨级的完整型谱。
八院在CZ6A的基础上继续优化改进,延续目前SSO任务双备份的任务分配模式,由于发动机、箭体差异,比目前起飞级都用YF100备份来得更靠谱一些。
2016-3-18 23:09 上传

恰恰相反,长7是现在最合理之选,中国不可能只用海南基地,所以3.35必须存在,而长7就是长2的换代,未来是发射的主力。

YF-260和YF-220可以作为重型而不是换代设计的。除了巨型的长征9是特殊针对深空载人项目使用。YF-460可以参考宇宙神五的CCB,扩展从10-50吨级的发射能力,把长五这个鸡肋换下来。

YF460的单室版可以用来替代长七的第一级,不过因为水平差异小意义不大,而且老的二级半体系要放弃了。所以一样可以发展成通用3.35米CCB模式,覆盖3-15吨的LEO区间,逐步替代长七成为主力中型火箭。
论坛游侠 发表于 2016-3-18 14:58
通用的问题,以前也设想过,但这其实没啥意义,毕竟我们网友不是总体,对于经济、技术方面限制性问题了解不 ...
大单室研发难度高
氢氧改甲烷浪费(氢氧机的材料工艺贵、燃气发生器的甲烷机比冲低,以前讨论过一次)
能源M方案和长五针对的需求有哪些不同?
通用的问题,以前也设想过,但这其实没啥意义,毕竟我们网友不是总体,对于经济、技术方面限制性问题了解不 ...
我设想的300吨燃气发生器甲烷机其实可以看作甲烷版的RS68,从光杆开始,绑固推,CBC,一路覆盖中型到大型的运力,真要登月就7台塞9米芯级然后绑2个千吨固推,其实就是甲烷版战神5。这种方案在简化发动机和火箭型谱上应该不错,唯一的问题是直径不是最优化的,这是现在所有火箭为了适应内陆发射场付出的代价,没办法的
启航太阳系 发表于 2016-3-19 02:22
大单室研发难度高
氢氧改甲烷浪费(氢氧机的材料工艺贵、燃气发生器的甲烷机比冲低,以前讨论过一次)
...
前面都说是架空。大单室早期考虑过,按照国内的水平室压不会像俄国那么高,18~20Mpa做大单室还是可能的,类似的有RS-84。后来可能是出于降低难度或者为了便于衍生YF240这级别的,所以选取双室设计。还有一个可能,不排除是借鉴RD180的概念。
氢氧机价格高,主要是因为产量低、专用材料和生产线太多,喷管用螺旋管束焊工艺复杂,工艺试车液氢成本大。改甲烷机后,如果用于中型运载火箭,年产量是2位数。改甲烷机用于起飞级,喷管需要重新设计缩小面积比,可以考虑选择成本较低的通道壁设计,或者基础段用螺旋管束、延伸段用陶碳。就算继续沿用螺旋管束,由于批产也有利于降低成本。最后就是甲烷工艺试车成本低一个数量级,节省很多费用。另外,改甲烷机批产也有助于降低YF220氢氧机的成本,毕竟按照CZ9的发射量,年产量平均就1、2台。
能源M生不逢时,当时俄国经济濒于崩溃,没有那么大的运力需求(LEO30吨级),执行高速任务的二级还没搞就下马。
Gramer 发表于 2016-3-19 06:27
我设想的300吨燃气发生器甲烷机其实可以看作甲烷版的RS68,从光杆开始,绑固推,CBC,一路覆盖中型到大型 ...
300吨级燃气循环甲烷机难度不小,液-液燃烧,稳定性是个大问题。看六院的方案,估计也就单室250吨级的气-液燃烧还算有点把握。
按照10Mpa的室压和30面积比考虑,喷管最大直径在2.8米左右,跟500吨级单室补燃循环煤油机的喷管差不多大,没有想象那么简单。RS-68用的烧蚀喷管性能低、重量大,但搞起来也不容易,要保证烧蚀过程中型面均匀变化,也不是简单的活儿。
另外,即便搞300吨级甲烷机,YF220还是得搞。所以在简化发动机型谱上其实优势不大。
最后,9米芯级7台甲烷机+2个千吨固推,运力要达到现在提的指标,有困难。
搞那么多花样干嘛
YF460基本上只能长9专用
有了YF240之后长5可以直接替换YF100,YF220替换YF77做升级
或者直接学安加拉用YF240做兔版安加拉完事
号角 发表于 2016-3-18 23:09
那里的资料?外国网站的?
通用的问题,以前也设想过,但这其实没啥意义,毕竟我们网友不是总体,对于经济、技术方面限制性问题了解不 ...
好像很有道理。搞个200顿的液氧/甲烷机,作为芯一级发动机替换现在的长5/长7的芯一级。
跟规划没多大关系,主要是受技术能力限制。
CZ7是一个系列,跟载人任务相关的只有一个型号CZ-724。而 ...
这个还真是爱好者的言论了。为什么长五给长七让位?载人火箭可不仅是推力的问题
老王是好人 发表于 2016-3-21 15:21
这个还真是爱好者的言论了。为什么长五给长七让位?载人火箭可不仅是推力的问题
CZ5有给CZ7让位么?CZ7立项时间比较晚罢。