关于长征五号

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2006年7月，张贵田院士他们发文，建议开展登月火箭发动机的研制： 
  
中国载人登月火箭及其动力系统设想   

2006年07月25日   
张小平 张贵田 刘占国 陈建华  
陕西动力机械设计研究所，陕西 西安  

　　月球是距离地球最近的星球，月球的资源、能源与特殊环境将对人类社会的可持续发展作出重大贡献，21世纪航天发展的重点将是月球研究与开发。中国的长远设想分为“探、登、驻” （ “月球探测、载人登月、建立基地”）三步进行，第一步月球探测包括“绕、落、回”（发射月球卫星、月球车着陆、采集样品返回）三期计划，第一期绕月工程目前进展顺利，将于2007年实施，运载器为“CZ－3A” 运载火箭；第二、三期计划在2012～2017年实施，运载器为正在研制的新一代运载火箭。   
　　但是，与载人登月和建立月球基地的要求相比，中国现有和正在研制的运载火箭尚有较大差距。为此，本文提出研制重型运载火箭及其动力系统的的方案设想。中国载人登月重型运载火箭可采用三级半方案，起飞质量约2800吨，最大直径8m，奔月轨道（LTO）运载能力50吨。  
　　重型运载火箭动力系统中，二子级和三子级可采用新一代运载火箭的推力120吨级液氧煤油发动机和推力50吨级氢氧发动机。助推级和一子级采用新研制的大推力液体火箭发动机。大推力发动机是载人登月火箭动力系统的关键。该发动机应选择环保、廉价、高性能的液氧烃推进剂。动力循环方式中，补燃循环的性能比燃气发生器循环高近20％，因此发动机应选择补燃循环方式。  
　　中国的载人登月受制于运载火箭及其动力系统，考虑到动力系统的研制难度和研制周期，应开展方案论证和关键技术预研。  
从上面报道来看，估计动力系统可能要达到400吨以上的推力。   
如果是发动机是400吨，至少第一级和捆绑级要达到8台发动机，四个助推器，每个助推器一个发动机，主火箭发动机4台，推力在3200吨以上。   
如果是发动机是500吨级别的，发动机需要6-7台，助推器2个，主火箭发动机3-4个，总推力在3000吨-3500吨。  
如果发动机是600吨级别的，发动机需要5-6台，助推器2个，主火箭发动机3-4个，总推力在3000吨-3600吨。   
如果发动机是800吨，发动机需要4-5台，助推器两个，主火箭发动机2-3个，总推力在3200吨-
推力再高没有必要了。估计最有可能的推力是400吨-600吨，再小发动机数量太多，再大估计研制非常复杂麻烦。


         
仔细考虑了一下，前面的关于载人登月火箭的助推级，估计要用2个5米级或者4个3.35米级：   
美国土星5号第一级直径10米，截面积是100平米。我们登月火箭芯级是8米，截面积是64平米。要让火箭高度不要太高的话，则截面积应该在100平米左右。这样助推级的截面积就要达到40平米左右。两个5米直径截面积是50平米，4个3.35米截面积是44平米，基本与土星5号相当。   
但是，这里有个问题，就是当登月火箭研制时，登月火箭与长征5号的关系。因为现在的长征5号芯级之间难易实现模块化，因为现在的芯级用的是两个50吨的液氢/液氧发动机，相关的管道布置等也是按照这个系列来布置的。从这个角度而言，估计可能就能用个壳子吧。   
所以，登月火箭要与现在火箭达到模块化，不对现在的火箭进行更改，似乎达不到模块化的目标。到时恐怕还是要有多种发动机，多种燃料，这对于模块化、成本、可靠性等并不好。  
最好的办法燃料还是2种，发动机也是两种。推力上通过推力模块的组合，应该可以实现包括登月火箭在内的模块化。从这个角度讲，现在的长征5号的扩展性方面似乎也没有考虑到这方面的需求。   

大家作为爱好者，看看有什么好办法登月火箭与长征5号实现模块化。

下面搞模块化不如上去搞。先发射发动机/服务舱组件上去，再发射飞船/登月舱组件上去。到时候轨道汇合......;P ;P ;P

或者，要玩我么就玩个大的，先搞一个空间站，再在此基础上发射多个登月模块接泊在上面，搞个大点的飞船，多带点人，怎么也得一个班吧。;P ;P ;P

长征五足以支撑登月系统，人货分离发射。用长2神舟把登月人员发上天，和空间站汇合。然后长五分别发射登月指令仓和登月舱，单个都少于25吨，天上汇合后就可以奔月去了。

我看我们如今多个发射场了，其实就可以三箭齐发啊......;P ;P ;P

多箭齐发有点牛
但，最后还是只有“海南”能发射（大型火箭可能要海运）

太空组合是条捷径,这样长5就够了,但将来不但要去月亮,还要去火星,大推力发动机迟早要搞的

原帖由 yydu 于 2007-11-7 09:04 发表
太空组合是条捷径,这样长5就够了,但将来不但要去月亮,还要去火星,大推力发动机迟早要搞的

  分段发射， 在月球轨道对接
  不需太大火箭也能， 载人登陆

美国现在的猎户座登月飞船也是采取分次发射轨道回合再去月球的设计。

但是战神5火箭实际和土星5是一个级别的东西，所以长征5是否够用还是问题——当然猎户座是按照在月面停留210天的标准设计的，重量肯定很大。

原帖由 不玩CS的T 于 2007-11-7 01:14 发表
下面搞模块化不如上去搞。先发射发动机/服务舱组件上去，再发射飞船/登月舱组件上去。到时候轨道汇合......;P ;P ;P

先下好点吧 打好基础~

长征五号的生产基地是在天津吗

原帖由 大秦猛士 于 2007-11-7 09:36 发表
美国现在的猎户座登月飞船也是采取分次发射轨道回合再去月球的设计。

但是战神5火箭实际和土星5是一个级别的东西，所以长征5是否够用还是问题——当然猎户座是按照在月面停留210天的标准设计的，重量肯定很大。

210天？几个人，要吃多少东西？恐怖啊！

原帖由 放逐的云 于 2007-11-7 13:13 发表


210天？几个人，要吃多少东西？恐怖啊！

吃的到还好说，问题210天的排泄物要好大一坨啊:L

乘员舱是按4人设计的。

航天食品的渣子比较少，按每人2天1次，每次长度50CM，半径3CM计算，总排泄量＝3.14*3*3*50*4*210/2＝0.6立方米，经过脱水（水可以循环利用）压缩之后，体积可以缩小到1/3以下，就是0.2立方米以下，还可以接受。

每次长度50CM？
佩服。
请举证。

提个愚蠢的问题,那宇航员拉稀是不是比拉条子更省空间哈?:D

原帖由 CJDBYER 于 2007-11-7 15:25 发表
每次长度50CM？
佩服。
请举证。

料敌从宽么;P

原帖由 bzaku 于 2007-11-7 16:26 发表
提个愚蠢的问题,那宇航员拉稀是不是比拉条子更省空间哈?:D

拉稀要造成身体脱水，需要吃药，妨碍工作，所以不能作为追求目标。

排泄物还要带回来？

原帖由 yydu 于 2007-11-7 09:04 发表
太空组合是条捷径,这样长5就够了,但将来不但要去月亮,还要去火星,大推力发动机迟早要搞的

奔火星的飞船一定要轨道组装的说，而且还可能要核火箭的说。所以要突破的不仅仅是大推力火箭。

原帖由 不玩CS的T 于 2007-11-9 12:53 发表
奔火星的飞船一定要轨道组装的说，而且还可能要核火箭的说。所以要突破的不仅仅是大推力火箭。

你说的是等离子火箭？那玩艺现在的推力还只有几牛顿

原帖由 zlaser 于 2007-11-9 13:00 发表

你说的是等离子火箭？那玩艺现在的推力还只有几牛顿

核火箭是用核反应堆加热气体直接喷出去的说。
;P ;P ;P
推力大大的说。
不过污染严重，只能轨道组装......
美国搞过核冲压这个应该对他们不难的说。

感谢freder大校指点。