ULA宏伟地月殖民计划的核心——火神ACES

自从上个月黑店ULA公布了新地月系殖民的雄伟蓝图后，各方航天爱好者纷纷开始对这块大饼嗤之以鼻。确实，如此庞大的太空殖民计划竟不是出自钢铁侠Musk（马斯克）之口，仿佛可行度低了八个台阶。（为啥说ULA是黑店请详见本号上期文章）

ULA放言将在2045年前把1000人送入地月空间生活，工作

事实上，除去天文数字的资金需求，该计划最大的亮点在于美国下一代运载火箭火神ACES。可以说，能担任燃料补给和摆渡运输的火神ACES是这个大饼计划的核心。没有它，一切真的只是PPT。

ACES摆渡车想象图

简单说一下火神ACES。

火神ACES采用5.4米甲烷芯一级，配合使用两台可回收250吨BE4发动机（没错，就是来自贝索斯的蓝色起源），可捆绑0至6枚GEM 63XL固体推进器，采用可重复在轨加注使用的ACES上面级（这个上面级是地月殖民计划核心中的核心，下面会有提到）。最大构型GTO运力约20吨，并可以将约10吨载荷直送入GEO。

技术来源神秘的蓝色起源的BE-4液氧甲烷发动机，进度大幅领先于SpaceX旗下犹抱琵琶半遮面的猛禽发动机

可以看到，火神ACES564的运载能力相比前任宇宙神V551有了极大的提升，GTO达到了20吨水平。遗憾的是，由于火神ACES芯一级采用的BE4发动机在有燃料小分子量比冲优势的情况下（甲烷），效率仍不如之前使用的俄制煤油RD180。所以，抛开起飞级这个后腿，火神ACES性能上的提升完全靠的是上面级ACES。

官方介绍里的ACES

ACES究竟有多牛？

ACES作为美国下一代氢氧低温上面级，首选引擎是改进版RL10C，比冲上自然没的说。而在上面级设计上，ACES则延续了美国一贯的不锈钢气球共底储罐设计，将结构干重减到最低。用数据说话，相比宇宙神目前使用的Centaur上面级10.2的干质比，ACES的12.5干质比显然不能在技术不变的情况下只靠增加推进剂加注量来提升（要知道，土星五号的巨型S-IV也不过12的干质比）。所以在这里，需要介绍下ACES的减重神器IVF。

IVF原理样机

IVF全称是Integrated Vehicle Fluids，姑且译为火箭推进剂集成管理系统。

一般来说，对于传统火箭上面级来说。除去箭体推进剂和主引擎，整体的成本和重量还集中在GNC，气体增压系统，为长时段滑行助力的庞大电池组和肼基或冷气姿控沉底引擎。

传统的半人马座上面级

而IVF所做的工作，便是把这除了GNC的一切全给包了。小小的IVF系统一个人做了三份的活，在极大降低了箭体的干重和成本的同时，由于不再依靠大电池组来供电，还能将目前上面级寿命从几小时延伸到几星期，使得基于ACES的地月摆渡车成为可能。

采用了IVF的半人马座上面级，可以看到取消了气瓶，由此减少了0.5吨的干重

计划中的XEUS概念便是由ACES衍生的月表运输系统。由于采用了开创性的IVF，使得XEUS不再需要加注氦气和肼燃料，便可以使用ISRU系统（原位资源利用）来电解月表的微量水来制备液氢和液氧推进剂，供XEUS的往返。

XEUS想象图

正如同样有着极高集成度的汽车内燃机，IVF的开创性发明使用将极大地降低上面级火箭的干重和成本，必将带动另一次的火箭革新浪潮。

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3MTg4Mjg1Mw==&mid=2658776267&idx=1&sn=790b4d69c2271a33e2a6f590e234378a&scene=23&srcid=0713fD11UvXvv9ZDbgjBEWiz#rd

自从上个月黑店ULA公布了新地月系殖民的雄伟蓝图后，各方航天爱好者纷纷开始对这块大饼嗤之以鼻。确实，如此庞大的太空殖民计划竟不是出自钢铁侠Musk（马斯克）之口，仿佛可行度低了八个台阶。（为啥说ULA是黑店请详见本号上期文章）

ULA放言将在2045年前把1000人送入地月空间生活，工作

事实上，除去天文数字的资金需求，该计划最大的亮点在于美国下一代运载火箭火神ACES。可以说，能担任燃料补给和摆渡运输的火神ACES是这个大饼计划的核心。没有它，一切真的只是PPT。

ACES摆渡车想象图

简单说一下火神ACES。

火神ACES采用5.4米甲烷芯一级，配合使用两台可回收250吨BE4发动机（没错，就是来自贝索斯的蓝色起源），可捆绑0至6枚GEM 63XL固体推进器，采用可重复在轨加注使用的ACES上面级（这个上面级是地月殖民计划核心中的核心，下面会有提到）。最大构型GTO运力约20吨，并可以将约10吨载荷直送入GEO。

技术来源神秘的蓝色起源的BE-4液氧甲烷发动机，进度大幅领先于SpaceX旗下犹抱琵琶半遮面的猛禽发动机

可以看到，火神ACES564的运载能力相比前任宇宙神V551有了极大的提升，GTO达到了20吨水平。遗憾的是，由于火神ACES芯一级采用的BE4发动机在有燃料小分子量比冲优势的情况下（甲烷），效率仍不如之前使用的俄制煤油RD180。所以，抛开起飞级这个后腿，火神ACES性能上的提升完全靠的是上面级ACES。

官方介绍里的ACES

ACES究竟有多牛？

ACES作为美国下一代氢氧低温上面级，首选引擎是改进版RL10C，比冲上自然没的说。而在上面级设计上，ACES则延续了美国一贯的不锈钢气球共底储罐设计，将结构干重减到最低。用数据说话，相比宇宙神目前使用的Centaur上面级10.2的干质比，ACES的12.5干质比显然不能在技术不变的情况下只靠增加推进剂加注量来提升（要知道，土星五号的巨型S-IV也不过12的干质比）。所以在这里，需要介绍下ACES的减重神器IVF。

IVF原理样机

IVF全称是Integrated Vehicle Fluids，姑且译为火箭推进剂集成管理系统。

一般来说，对于传统火箭上面级来说。除去箭体推进剂和主引擎，整体的成本和重量还集中在GNC，气体增压系统，为长时段滑行助力的庞大电池组和肼基或冷气姿控沉底引擎。

传统的半人马座上面级

而IVF所做的工作，便是把这除了GNC的一切全给包了。小小的IVF系统一个人做了三份的活，在极大降低了箭体的干重和成本的同时，由于不再依靠大电池组来供电，还能将目前上面级寿命从几小时延伸到几星期，使得基于ACES的地月摆渡车成为可能。

采用了IVF的半人马座上面级，可以看到取消了气瓶，由此减少了0.5吨的干重

计划中的XEUS概念便是由ACES衍生的月表运输系统。由于采用了开创性的IVF，使得XEUS不再需要加注氦气和肼燃料，便可以使用ISRU系统（原位资源利用）来电解月表的微量水来制备液氢和液氧推进剂，供XEUS的往返。

XEUS想象图

正如同样有着极高集成度的汽车内燃机，IVF的开创性发明使用将极大地降低上面级火箭的干重和成本，必将带动另一次的火箭革新浪潮。

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