逆天的长征九号逐渐揭开神秘面纱

本文为“ 空中世界加特林 ”原创

8月1日、2日两天，是我国长征火箭科研工作上可圈可点的两个重要日子。

长征九号重型运载火箭的两个关键系统成功进行了试验！

8月1日，中国重型运载火箭500吨级液氧煤油发动机进行试验，燃气发生器涡轮泵联动试验首次启动便获得成功，研制工作取得第一个里程碑式的胜利。500吨级是什么概念？现在俄罗斯最逆天的 RD-180火箭发动机最大推力是400吨。RD-180是什么货色？老美都早不了，需要向俄罗斯购买。我们现在最牛的液氧发动机YF-100，最大推力是120吨。

8月2日，中国最大、装药最多、推力最强的固体火箭发动机地面热试车成功。这是我国3米2分段大型固体火箭助推发动机的关键试验，证实中国已经掌握了重型运载火箭固体助推火箭核心技术。

同时，美国正在加紧研制号称世界第一的SLS重型运载火箭，长征九号与之相比究竟如何呢？


中国近日试验的这一液氧煤油发动机，加上固体火箭发动机，将构成长征九号重型火箭实施载人登月和火星取样返回任务的动力组合。

中国500吨级液氧煤油发动机，是未来重型运载火箭的动力核心，采用双燃烧室高压补燃原理。它是我国最大推力的火箭发动机，在世界上推力也排在最前列。与之相比，俄罗斯行销美国、正在试图推销给中国的著名RD-180火箭发动机，推力则为400吨。下一步该发动机将进行单体推进器组合点火试验，今年内有望全面实现技术突破。

长征九号火箭与美国SLS火箭想象图


固体助推火箭，是世界大多数重型运载火箭起飞阶段的重要辅助动力手段，它与液氧煤油发动机联合起来将长征九号推上大气层边缘地带。固体助推火箭推力大、简单可靠、便宜易用，但是它无法像液体火箭发动机那样具备长时间高比冲的优点。

中国大型固体火箭助推发动机


所以两者的结合，令运载火箭可以在大推力和经济性之间得到最佳平衡。

长征九号 vs SLS火箭

那么长征九号火箭，与美国最新的重型运载火箭SLS相比，有哪些优缺点呢？

简单的说，SLS要比长征九号更大，但两者定位有所不同，长征九号有着更好的经济性和任务多样化能力。美国登月工程使用的土星五号，基本与长征九号运载能力相当，但它使用的许多技术已经远远落后于21世纪的长征九号火箭。

中国运载火箭技术研究院官方信息指出，今年即将首次发射的长征五号大型火箭，低轨道运载能力将达到25吨，同时推力高达3000吨、近地运载能力超过100吨以上的重型火箭也已在论证——后者就是长征九号重型火箭。根据研究院公布的信息，长征九号使用8米直径芯级，3米35直径的助推器，总直径高达15米。通过八个发动机并联工作，能将3000吨重的火箭推上高空。

长征九号与土星五号对比图


美国SLS火箭要比长征九号大不少，但它更大的区别在于研制背景、技术基础与目标定位。美国在2000年后，一度提出了战神V重型火箭，但因为经济不景气，项目被取消。很快因为美国国内政治需要、利益集团鼓吹等等原因，美国又上马了3000吨级的SLS运载火箭项目。

一个对老美来说略尴尬的事实是：美国对于重型运载火箭，并没有非常迫切的需求——政治上，美国仍然在太空技术上遥遥领先，并不需要用重型火箭来证明自己；科技上，这一火箭并不会给美国太空探索带来超前的能力，无论是载人登月还是火星取样返回，都不会给美国航天科技发展带来显著突破；经济上，美国有许多可用的、出色的大型运载火箭，很大程度上相关利益集团为了自身追求利润的目的，通过国会投票手段强迫政府上马了SLS这一耗资巨大的项目。

战神V火箭想象图


有人会质疑，那么中国为什么要研制长征九号重型火箭呢？

原因也很简单：美国已是“曾经拥有”，中国则是“从无到有”。

美国通过土星五号等一系列重型、大型火箭，阿波罗飞船与太空实验室空间站的辉煌成功，以及航天飞机的研发使用，获得了坚实的航天科技基础与实战能力。这是中国目前还未能达到的高度。

对应着SLS的情况来说，长征九号的研制背景有这些差异：在科技上，中国需要加大投资，走完掌握相应航天科技发展的全过程，其中包括了最为核心的一个环节，研制重型运载火箭。在经济上，中国将通过这一系列高精尖科技项目，获得大量技术突破，提高国家整体科技水平，将航天科技转化为创造社会价值的先进生产力，这也是美国当年耗资庞大的阿波罗计划带来的最大回报。在政治上，极大的鼓舞人民群众，增强凝聚力，推动社会向前发展。

但我们也应该注意到，在很长的时间里，长征九号根本没有出现在公开报道中。这倒不完全是因为保密，而是出于以下原因：首先，载人登月、火星取样返回任务这两个长征九号针对的项目耗资非同寻常，势必挤占许多航天科研项目或者其他领域的科技项目的经费。其次，中国并不需要像苏联那样与美国进行全方面的竞争，实际上苏联不计成本的尝试赶超美国也已经被证明不是明智的策略，那么长征九号及其服务的载人登月等项目，不能是为了追赶美国而盲目上马，必须要给国家与社会带来相应的回报，必须慎重考虑、科学调研、有力执行。再次，假如中国决定集中精力实施永久性（通常指二三十年寿命）载人空间站，搁置载人登月项目，长征九号的设计就必然要有所改变。所以长征九号到底是否应该上马，具体应该如何组织，长期存在争议，也就谈不上公开报道了。

笔者个人的看法：中国研制长征九号重型火箭，有百利而无一害。

长征九号与SLS火箭技术上的微妙差异

必须承认，SLS无疑是目前世界上最为先进的运载火箭，但它相对于长征九号有哪些优点和缺点，值得我们细细推敲。

一、SLS的研制成本是否比长征九号更低？

SLS在经济性上有深入的考虑，一方面美国经济状况不允许过大投入，另一方面航天飞机等成功项目留下了许多可以直接利用、降低研发成本的技术遗产。SLS采用了不少成熟设计，例如它的巨型固体火箭助推器和氢氧主发动机，来自于航天飞机技术。在固体火箭助推器方面，SLS采用航天飞机固体火箭助推器的发展型号，推力创下了1630吨的世界最高纪录，在最近进行了地面试验。氢氧发动机直接用了航天飞机项目的RS25D发动机，它性能非常出色，堪称现有氢氧发动机中的霸主。在用完所有的RS25D发动机后，SLS将改为实用RS25E发动机，这种发动机不能像D型那样反复使用，所以成本进一步降低，使得SLS总成本有望继续下调。在这一背景下，SLS只在6年内就完成了基本设计。

航天飞机发射照片：航天飞机尾部装有RS25D发动机，两侧白色助推器就是SLS助推器的原型。橙色部分是巨大的氢氧燃料储箱。


SLS火箭想象图，它的主体甚至采用了航天飞机主燃料箱类似的外观


因为这些原因，我们已经可以得知长征九号的研制投入很可能超过SLS。这主要是因为长征九号是中国首个重型运载火箭，几乎所有部件都是第一次研制，因为成本在数字上显得要比SLS高很多。可是如果考虑SLS使用的航天飞机技术、土星五号技术的研制成本，那么两者之间的差距就会大为缩小。

所以必须指出SLS与长征九号哪个研制成本更低，是一个需要考虑历史因素的问题，不能给出“长征九号成本比美国火箭还高”等等简单粗暴的结论。

二，SLS的技术是否真的比长征九号超前很多？

在SLS最终成功前，土星五号依然是世界上最大的运载火箭。因为SLS采用模块化、系列化总体设计，预计要到2032年才会以超越土星五号的130吨近地轨道运载能力状态实施发射任务。这也是SLS优于土星五号的关键之一：土星五号没有模块化能力，用途非常有限。这种模块化能力，使得SLS可以适应更为多样化的任务，而不是只用于执行对载重量要求很高的少数任务。

SLS火箭的若干配置示意图


长征九号目前公开信息较少，并没有特别提及模块化的问题。但如果冲这一条就说SLS技术更先进，那就错了。如果我们细看SLS的指标就会发现，它运载力最小的基本版Block 0的近地运载能力仍然达到了很高的70吨——从经济适用的角度来说，这是个坏消息，因为这意味着只有接近70吨的货物，才较为适合用运力最小的SLS发射，而大多数任务根本达不到70吨。也就是说，哪怕SLS的模块化能力再出色，它的最小运力仍然太大了，能接的任务变少了。

而长征九号则好多了，假如它使用没有助推器的最基本配置，近地运载能力为35吨，也就是说长征九号能够比SLS接纳更多的发射任务。当然，实际运作上长征九号会不会使用没有助推器的布局，还有待揭晓。但无论如何，长征九号的最低运力要比SLS更为合理，所以在这方面上SLS并没有真实的技术优势。

长征九号是否已经开造？

随着长征九号的主发动机和固体助推器开始试验，目前看来长征九号会走完研制过程。在它执行任务之前，月球取样返回任务将由长征五号火箭执行——长征五号运载能力已经是现有火箭的两倍，但仍然无法完成载人登月和火星取样返回任务，可见研制巨大的长征九号确实是非常必要的。

根据公开信息，长征九号的总体方案在不断细化，也证明它的研制确实接近全速进行的阶段。例如经过几种不同的方案研究后，现在基本可以确定长征九号的第一级芯级将使用四个500吨级液氧煤油发动机，搭配四个固体助推火箭。如果需要最大运载能力，则使用多个以500吨级液氧煤油发动机为核心的液体火箭助推器，可以是四个一组，也可以最多达到六个。第二级采用两台氧氢发动机，各自200吨推力。第三级使用两台50吨级氧氢发动机。


综上所述，长征九号重型火箭，将为我国提供一种涵盖35吨到100吨以上近地运载能力任务的运载火箭。它可以满足中国未来载人登月和火星取样返回任务的需要，也可以发射大型空间站核心舱段，以及处于概念阶段的中国巨型太阳能太空电站等等。

【空军世界加特林原创】我们可以自豪的认为长征九号与美国SLS各有所长，长征九号甚至在部分性能上更为出色。它将使我国获得大量新材料、新工艺、新技术的突破，带动广泛范围内的科技和工业能力发展，并以出色的性能保证重大航天项目的成功，极大的鼓舞我国人民群众。在这里，我们应当给我国航天人竖起大拇指，祝他们尽早研制成功这一巨型的运载火箭！本文为“ 空中世界加特林 ”原创

8月1日、2日两天，是我国长征火箭科研工作上可圈可点的两个重要日子。

长征九号重型运载火箭的两个关键系统成功进行了试验！

8月1日，中国重型运载火箭500吨级液氧煤油发动机进行试验，燃气发生器涡轮泵联动试验首次启动便获得成功，研制工作取得第一个里程碑式的胜利。500吨级是什么概念？现在俄罗斯最逆天的 RD-180火箭发动机最大推力是400吨。RD-180是什么货色？老美都早不了，需要向俄罗斯购买。我们现在最牛的液氧发动机YF-100，最大推力是120吨。

8月2日，中国最大、装药最多、推力最强的固体火箭发动机地面热试车成功。这是我国3米2分段大型固体火箭助推发动机的关键试验，证实中国已经掌握了重型运载火箭固体助推火箭核心技术。

同时，美国正在加紧研制号称世界第一的SLS重型运载火箭，长征九号与之相比究竟如何呢？


中国近日试验的这一液氧煤油发动机，加上固体火箭发动机，将构成长征九号重型火箭实施载人登月和火星取样返回任务的动力组合。

中国500吨级液氧煤油发动机，是未来重型运载火箭的动力核心，采用双燃烧室高压补燃原理。它是我国最大推力的火箭发动机，在世界上推力也排在最前列。与之相比，俄罗斯行销美国、正在试图推销给中国的著名RD-180火箭发动机，推力则为400吨。下一步该发动机将进行单体推进器组合点火试验，今年内有望全面实现技术突破。

长征九号火箭与美国SLS火箭想象图


固体助推火箭，是世界大多数重型运载火箭起飞阶段的重要辅助动力手段，它与液氧煤油发动机联合起来将长征九号推上大气层边缘地带。固体助推火箭推力大、简单可靠、便宜易用，但是它无法像液体火箭发动机那样具备长时间高比冲的优点。

中国大型固体火箭助推发动机


所以两者的结合，令运载火箭可以在大推力和经济性之间得到最佳平衡。

长征九号 vs SLS火箭

那么长征九号火箭，与美国最新的重型运载火箭SLS相比，有哪些优缺点呢？

简单的说，SLS要比长征九号更大，但两者定位有所不同，长征九号有着更好的经济性和任务多样化能力。美国登月工程使用的土星五号，基本与长征九号运载能力相当，但它使用的许多技术已经远远落后于21世纪的长征九号火箭。

中国运载火箭技术研究院官方信息指出，今年即将首次发射的长征五号大型火箭，低轨道运载能力将达到25吨，同时推力高达3000吨、近地运载能力超过100吨以上的重型火箭也已在论证——后者就是长征九号重型火箭。根据研究院公布的信息，长征九号使用8米直径芯级，3米35直径的助推器，总直径高达15米。通过八个发动机并联工作，能将3000吨重的火箭推上高空。

长征九号与土星五号对比图


美国SLS火箭要比长征九号大不少，但它更大的区别在于研制背景、技术基础与目标定位。美国在2000年后，一度提出了战神V重型火箭，但因为经济不景气，项目被取消。很快因为美国国内政治需要、利益集团鼓吹等等原因，美国又上马了3000吨级的SLS运载火箭项目。

一个对老美来说略尴尬的事实是：美国对于重型运载火箭，并没有非常迫切的需求——政治上，美国仍然在太空技术上遥遥领先，并不需要用重型火箭来证明自己；科技上，这一火箭并不会给美国太空探索带来超前的能力，无论是载人登月还是火星取样返回，都不会给美国航天科技发展带来显著突破；经济上，美国有许多可用的、出色的大型运载火箭，很大程度上相关利益集团为了自身追求利润的目的，通过国会投票手段强迫政府上马了SLS这一耗资巨大的项目。

战神V火箭想象图


有人会质疑，那么中国为什么要研制长征九号重型火箭呢？

原因也很简单：美国已是“曾经拥有”，中国则是“从无到有”。

美国通过土星五号等一系列重型、大型火箭，阿波罗飞船与太空实验室空间站的辉煌成功，以及航天飞机的研发使用，获得了坚实的航天科技基础与实战能力。这是中国目前还未能达到的高度。

对应着SLS的情况来说，长征九号的研制背景有这些差异：在科技上，中国需要加大投资，走完掌握相应航天科技发展的全过程，其中包括了最为核心的一个环节，研制重型运载火箭。在经济上，中国将通过这一系列高精尖科技项目，获得大量技术突破，提高国家整体科技水平，将航天科技转化为创造社会价值的先进生产力，这也是美国当年耗资庞大的阿波罗计划带来的最大回报。在政治上，极大的鼓舞人民群众，增强凝聚力，推动社会向前发展。

但我们也应该注意到，在很长的时间里，长征九号根本没有出现在公开报道中。这倒不完全是因为保密，而是出于以下原因：首先，载人登月、火星取样返回任务这两个长征九号针对的项目耗资非同寻常，势必挤占许多航天科研项目或者其他领域的科技项目的经费。其次，中国并不需要像苏联那样与美国进行全方面的竞争，实际上苏联不计成本的尝试赶超美国也已经被证明不是明智的策略，那么长征九号及其服务的载人登月等项目，不能是为了追赶美国而盲目上马，必须要给国家与社会带来相应的回报，必须慎重考虑、科学调研、有力执行。再次，假如中国决定集中精力实施永久性（通常指二三十年寿命）载人空间站，搁置载人登月项目，长征九号的设计就必然要有所改变。所以长征九号到底是否应该上马，具体应该如何组织，长期存在争议，也就谈不上公开报道了。

笔者个人的看法：中国研制长征九号重型火箭，有百利而无一害。

长征九号与SLS火箭技术上的微妙差异

必须承认，SLS无疑是目前世界上最为先进的运载火箭，但它相对于长征九号有哪些优点和缺点，值得我们细细推敲。

一、SLS的研制成本是否比长征九号更低？

SLS在经济性上有深入的考虑，一方面美国经济状况不允许过大投入，另一方面航天飞机等成功项目留下了许多可以直接利用、降低研发成本的技术遗产。SLS采用了不少成熟设计，例如它的巨型固体火箭助推器和氢氧主发动机，来自于航天飞机技术。在固体火箭助推器方面，SLS采用航天飞机固体火箭助推器的发展型号，推力创下了1630吨的世界最高纪录，在最近进行了地面试验。氢氧发动机直接用了航天飞机项目的RS25D发动机，它性能非常出色，堪称现有氢氧发动机中的霸主。在用完所有的RS25D发动机后，SLS将改为实用RS25E发动机，这种发动机不能像D型那样反复使用，所以成本进一步降低，使得SLS总成本有望继续下调。在这一背景下，SLS只在6年内就完成了基本设计。

航天飞机发射照片：航天飞机尾部装有RS25D发动机，两侧白色助推器就是SLS助推器的原型。橙色部分是巨大的氢氧燃料储箱。


SLS火箭想象图，它的主体甚至采用了航天飞机主燃料箱类似的外观


因为这些原因，我们已经可以得知长征九号的研制投入很可能超过SLS。这主要是因为长征九号是中国首个重型运载火箭，几乎所有部件都是第一次研制，因为成本在数字上显得要比SLS高很多。可是如果考虑SLS使用的航天飞机技术、土星五号技术的研制成本，那么两者之间的差距就会大为缩小。

所以必须指出SLS与长征九号哪个研制成本更低，是一个需要考虑历史因素的问题，不能给出“长征九号成本比美国火箭还高”等等简单粗暴的结论。

二，SLS的技术是否真的比长征九号超前很多？

在SLS最终成功前，土星五号依然是世界上最大的运载火箭。因为SLS采用模块化、系列化总体设计，预计要到2032年才会以超越土星五号的130吨近地轨道运载能力状态实施发射任务。这也是SLS优于土星五号的关键之一：土星五号没有模块化能力，用途非常有限。这种模块化能力，使得SLS可以适应更为多样化的任务，而不是只用于执行对载重量要求很高的少数任务。

SLS火箭的若干配置示意图


长征九号目前公开信息较少，并没有特别提及模块化的问题。但如果冲这一条就说SLS技术更先进，那就错了。如果我们细看SLS的指标就会发现，它运载力最小的基本版Block 0的近地运载能力仍然达到了很高的70吨——从经济适用的角度来说，这是个坏消息，因为这意味着只有接近70吨的货物，才较为适合用运力最小的SLS发射，而大多数任务根本达不到70吨。也就是说，哪怕SLS的模块化能力再出色，它的最小运力仍然太大了，能接的任务变少了。

而长征九号则好多了，假如它使用没有助推器的最基本配置，近地运载能力为35吨，也就是说长征九号能够比SLS接纳更多的发射任务。当然，实际运作上长征九号会不会使用没有助推器的布局，还有待揭晓。但无论如何，长征九号的最低运力要比SLS更为合理，所以在这方面上SLS并没有真实的技术优势。

长征九号是否已经开造？

随着长征九号的主发动机和固体助推器开始试验，目前看来长征九号会走完研制过程。在它执行任务之前，月球取样返回任务将由长征五号火箭执行——长征五号运载能力已经是现有火箭的两倍，但仍然无法完成载人登月和火星取样返回任务，可见研制巨大的长征九号确实是非常必要的。

根据公开信息，长征九号的总体方案在不断细化，也证明它的研制确实接近全速进行的阶段。例如经过几种不同的方案研究后，现在基本可以确定长征九号的第一级芯级将使用四个500吨级液氧煤油发动机，搭配四个固体助推火箭。如果需要最大运载能力，则使用多个以500吨级液氧煤油发动机为核心的液体火箭助推器，可以是四个一组，也可以最多达到六个。第二级采用两台氧氢发动机，各自200吨推力。第三级使用两台50吨级氧氢发动机。


综上所述，长征九号重型火箭，将为我国提供一种涵盖35吨到100吨以上近地运载能力任务的运载火箭。它可以满足中国未来载人登月和火星取样返回任务的需要，也可以发射大型空间站核心舱段，以及处于概念阶段的中国巨型太阳能太空电站等等。

【空军世界加特林原创】我们可以自豪的认为长征九号与美国SLS各有所长，长征九号甚至在部分性能上更为出色。它将使我国获得大量新材料、新工艺、新技术的突破，带动广泛范围内的科技和工业能力发展，并以出色的性能保证重大航天项目的成功，极大的鼓舞我国人民群众。在这里，我们应当给我国航天人竖起大拇指，祝他们尽早研制成功这一巨型的运载火箭！