超级军网为什么要研制650吨发动机用于登月？对其他几种登月推力 ...
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/05/02 22:00:53
看到论坛上说龙老说登月要研制650吨发动机，这个发动机的提出到底是为什么呢？
按照长征5号的模块组合方法，原则上发动机推力应该成一定系列才好，这样可以便于组合实现不同推力，满足不同运载能力要求。按照这个原理，看不出目前的650吨推力能够和其他推力范围能够组成推力组合。
在推力组合上，可以借鉴当时对钱币的设计，选择了5/2/1的组合，这样可以比较方便的减少纸币类型数量和使用时的纸币数量，从而达到一个较好的平衡。火箭推力最好也采用这种办法。
当然，我们看不出来不等于研制者不知道，估计是有别的什么原因吧，只是我们不知道而已。
大家说呢。
看到论坛上说龙老说登月要研制650吨发动机，这个发动机的提出到底是为什么呢？
按照长征5号的模块组合方法，原则上发动机推力应该成一定系列才好，这样可以便于组合实现不同推力，满足不同运载能力要求。按照这个原理，看不出目前的650吨推力能够和其他推力范围能够组成推力组合。
在推力组合上，可以借鉴当时对钱币的设计，选择了5/2/1的组合，这样可以比较方便的减少纸币类型数量和使用时的纸币数量，从而达到一个较好的平衡。火箭推力最好也采用这种办法。
当然，我们看不出来不等于研制者不知道，估计是有别的什么原因吧，只是我们不知道而已。
大家说呢。
这个650吨的煤油如果研制，除了可以用于登月火箭以外，估计一台650吨煤油应该可以塞进5米直径箭体吧
lvshoutao 发表于 2010-10-12 21:43 
嗯，可以搞出大号版的宇宙神5，用来发射新一代的7吨左右的通信卫星还是很合适的。
嗯，可以搞出大号版的宇宙神5，用来发射新一代的7吨左右的通信卫星还是很合适的。
lvshoutao 发表于 2010-10-12 21:43
3.35米或是5米(实际上我认为5米正好，3.35米小了点)助推器一台650吨发动机，也可以用这个做火箭第一级。CZ-2F/CZ-3B第一级8台YF20总推力600吨，替换起来差不多了
3.35米或是5米(实际上我认为5米正好，3.35米小了点)助推器一台650吨发动机，也可以用这个做火箭第一级。CZ-2F/CZ-3B第一级8台YF20总推力600吨，替换起来差不多了
ssizz 发表于 2010-10-12 21:46
请教SSIZZ老大，如果这个研制了是不带助推可以打7吨的通讯卫星吗，如果是的话，那如果再加上四个助推器大概能有多少的GTO轨道运载能力
请教SSIZZ老大，如果这个研制了是不带助推可以打7吨的通讯卫星吗，如果是的话，那如果再加上四个助推器大概能有多少的GTO轨道运载能力
现在想那么多干嘛？
空间站啊空间站。。。
根据龙老的叙述，LEO是130吨，那么起飞推力在3000-3500吨，那么650吨的发动机的数量是5台（3250吨）有点不够用，6台有点多（3900吨），
按照说法是捆绑助推器的，5台发动机怎么捆绑？
芯级+助推：芯（1发）+4助推（1发），芯（1发）+2助推（2发），芯（3发）+2助推（1发）？
如果是6发，那么是：芯（2发）+4助推（1发），芯（2发）+2助推（2发）？
按照说法是捆绑助推器的，5台发动机怎么捆绑？
芯级+助推：芯（1发）+4助推（1发），芯（1发）+2助推（2发），芯（3发）+2助推（1发）？
如果是6发，那么是：芯（2发）+4助推（1发），芯（2发）+2助推（2发）？
这东西是和200T氢氧机配合用的，TG需要自己的土星5。
另外一个矛盾之处是，利用长五发展出的CZ-5DY，芯级用了4台120吨，捆绑6个助推器（2发），第一级就是4+6*2=16台，这个数量也太多了点吧！远远超过后面提出的登月第一级在8台一下的提法。
所以，回头来看长五，当时论证的发动机推力总是感觉有点对凑的感觉，是在实力不能达到情况下的一种无奈的选择。
如果拉长来看，那么是不是该选择另外一种推力的发动机推力组合，这样会更好些呢？
所以，回头来看长五，当时论证的发动机推力总是感觉有点对凑的感觉，是在实力不能达到情况下的一种无奈的选择。
如果拉长来看，那么是不是该选择另外一种推力的发动机推力组合，这样会更好些呢？
ion 发表于 2010-10-12 22:13
第一级全是大推力的，上面级才是氢氧的，似乎是这样的安排。
第一级全是大推力的，上面级才是氢氧的，似乎是这样的安排。
这东西是和200T氢氧机配合用的，TG需要自己的土星5。
ion 发表于 2010-10-12 22:13
如果是芯级就用氢氧，芯级采用200吨，按照3000-3500吨的推力范围，组合如下：
芯级（1X200）+4助推（1X650）=2800吨，有点勉强；
芯级（2X200）+4助推（1X650）=3000吨，基本可以；
芯级（3X200）+4助推（1X650）=3200吨，能力较强；
芯级（4X200）+4助推（1X650）=3400吨，运载能力很可观，但是会这样用吗？
总的来说都没有超过8台发动机的要求。不过200吨的氢氧发动机简直比650吨的煤油发动机更难，感觉有点不可思议，当然如果研制出来那是大大值得赞赏的。
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上面计算错误，修改了一下。
这东西是和200T氢氧机配合用的，TG需要自己的土星5。
ion 发表于 2010-10-12 22:13
如果是芯级就用氢氧，芯级采用200吨，按照3000-3500吨的推力范围，组合如下：
芯级（1X200）+4助推（1X650）=2800吨，有点勉强；
芯级（2X200）+4助推（1X650）=3000吨，基本可以；
芯级（3X200）+4助推（1X650）=3200吨，能力较强；
芯级（4X200）+4助推（1X650）=3400吨，运载能力很可观，但是会这样用吗？
总的来说都没有超过8台发动机的要求。不过200吨的氢氧发动机简直比650吨的煤油发动机更难，感觉有点不可思议，当然如果研制出来那是大大值得赞赏的。
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上面计算错误，修改了一下。
如果是芯级就用氢氧，芯级采用200吨，按照3000-3500吨的推力范围，组合如下：
芯级（4X200）+4助推（1X650）=3500吨，运载能力很可观，但是会这样用吗？
TSQ 发表于 2010-10-12 22:25
对，这就是中国的能源火箭，也是最可能的构型。芯级1，2台氢氧发动机的可能性不存在，推力太小了。
如果是芯级就用氢氧，芯级采用200吨，按照3000-3500吨的推力范围，组合如下：
芯级（4X200）+4助推（1X650）=3500吨，运载能力很可观，但是会这样用吗？
TSQ 发表于 2010-10-12 22:25
对，这就是中国的能源火箭，也是最可能的构型。芯级1，2台氢氧发动机的可能性不存在，推力太小了。
芯级（4X200）+4助推（1X650）=3400吨..........
ssizz 发表于 2010-10-12 22:40
前面算错了，已经改过。
前面算错了，已经改过。
看了几个论坛上朋友的提供的信息，看来登月发动机的研制推力范围众说纷纭啊。
1、选择350-400吨级别
这是考虑到了5米直径装备几台发动机的问题，400吨以上就装不了两台发动机，所以选择上线是400吨。
2、选择500吨级别级别
这是考虑到当前试车台的推力承受范围，估计张贵田院士或许也是这样考虑的。
3、龙老的650吨级别
从适应5米直径和试车台来讲，似乎都不占优势，组合方面似乎也不是很好，但对专门登月来讲，的确有好处。
到底什么样的方案是最好的呢？看来还是要好好算算经济账了。
1、选择350-400吨级别
这是考虑到了5米直径装备几台发动机的问题，400吨以上就装不了两台发动机，所以选择上线是400吨。
2、选择500吨级别级别
这是考虑到当前试车台的推力承受范围，估计张贵田院士或许也是这样考虑的。
3、龙老的650吨级别
从适应5米直径和试车台来讲，似乎都不占优势，组合方面似乎也不是很好，但对专门登月来讲，的确有好处。
到底什么样的方案是最好的呢？看来还是要好好算算经济账了。
实际上，选择多大推力是要算个经济账的。经济账的算法多样，最根本的就是所谓的投入产出比。
投入比较好估计，对于火箭发动机这类设备，制造量不大，研制费用就显得占用比例很大，所以，压缩研制费用就非常重要。
另外，关于火箭发动机自身的研制，就是所谓的采用单室还是多室的问题，当然单室更好，但多室未必不可接受，推力达到可靠性能够保障，多室结构可以通过扩展当前火箭发动机方式实现，研制费用较低。
在产出方面，关键看运载，很显然，在相当长时间内，登月都不是很有必要，而大运载能力的用途，也只有太空站，自然是将这些发动机用在建太空站上能够更节省费用。
从这些角度来看，俺还是比较赞赏采用500吨级别的，400吨也可以接受，350吨太小了，650吨太大了。500吨可以用现在试验台，650吨要建设新的实验台，配套很多设施。500吨发动机通过120吨火箭发动机和多室技术来实现，降低研制费用。500吨还可以用在一次登月情况。350吨推力上形成模块化组装方式更灵活，但实现大推力要并联很多发动机，降低了可靠性。
实际上，早在2008年俺就想过这些问题，写了个帖子《500吨发、2000吨箭、太空站、二步登月》，连接见：
http://lt.cjdby.net/thread-461565-1-1.html
投入比较好估计，对于火箭发动机这类设备，制造量不大，研制费用就显得占用比例很大，所以，压缩研制费用就非常重要。
另外，关于火箭发动机自身的研制，就是所谓的采用单室还是多室的问题，当然单室更好，但多室未必不可接受，推力达到可靠性能够保障，多室结构可以通过扩展当前火箭发动机方式实现，研制费用较低。
在产出方面，关键看运载，很显然，在相当长时间内，登月都不是很有必要，而大运载能力的用途，也只有太空站，自然是将这些发动机用在建太空站上能够更节省费用。
从这些角度来看，俺还是比较赞赏采用500吨级别的，400吨也可以接受，350吨太小了，650吨太大了。500吨可以用现在试验台，650吨要建设新的实验台，配套很多设施。500吨发动机通过120吨火箭发动机和多室技术来实现，降低研制费用。500吨还可以用在一次登月情况。350吨推力上形成模块化组装方式更灵活，但实现大推力要并联很多发动机，降低了可靠性。
实际上，早在2008年俺就想过这些问题，写了个帖子《500吨发、2000吨箭、太空站、二步登月》，连接见：
http://lt.cjdby.net/thread-461565-1-1.html
觉得搞大推力的同时也应该考虑搞像"能源号"那样的可重复使用的助推器。低成本、重复使用能力才是航天运载工具发展的水平标志，而推力大小只是一个数字而已。
当年上马120吨级，现在看来不理想；
不过，新上火箭发动机是件劳民伤财的事，现在只好先搞定这个再说。
不过，新上火箭发动机是件劳民伤财的事，现在只好先搞定这个再说。
不知道当前的120吨能否并联成500吨级别的，如果可以，那研制难度和费用比研究全新500吨的都要小不少。
TSQ 发表于 2010-10-13 13:26
120吨的推力还不够N1火箭所使用的NK-15的推力，N-1是30台NK-15并联，咱们也搞个40台并联？
120吨的推力还不够N1火箭所使用的NK-15的推力，N-1是30台NK-15并联，咱们也搞个40台并联？
感觉还是大固推经济可靠。
rolltide 发表于 2010-10-13 13:35
这是两个感念，俄罗斯的RD-170就是4个喷管，实际上相当于四个200吨发动机并联，所以在RD-170基础上通过减少喷管数量来形成新型号，提供不同推力，但发动机还是一台，而不是四台。
这里提的4个合一的办法是与由RD-170的研发过程反过来而已。
这是两个感念，俄罗斯的RD-170就是4个喷管，实际上相当于四个200吨发动机并联，所以在RD-170基础上通过减少喷管数量来形成新型号，提供不同推力，但发动机还是一台，而不是四台。
这里提的4个合一的办法是与由RD-170的研发过程反过来而已。
没错，RD170是四个燃烧室共用一套泵。单个的超大燃烧室对稳定燃烧的控制要求很高，俄国选择了多燃烧室的发动机结构。
TSQ 发表于 2010-10-12 22:25
最大的可能是是现在的CZ5的放大版，8米芯级2氢氧机，两5米助推共4煤油机，两3米助推共2煤油机，总共8台。
最大的可能是是现在的CZ5的放大版，8米芯级2氢氧机，两5米助推共4煤油机，两3米助推共2煤油机，总共8台。
纯子 发表于 2010-10-13 13:46
泵设计自然要调整，从研制费用上来讲，还是省了单燃烧室的设计。
总之，这类发动机在未来相当长时间内看不到大规模使用的场景，研制费用在个人看来，能省就省吧。
泵设计自然要调整，从研制费用上来讲，还是省了单燃烧室的设计。
总之，这类发动机在未来相当长时间内看不到大规模使用的场景，研制费用在个人看来，能省就省吧。
rolltide 发表于 2010-10-13 13:55
俺的意思就是这个意思，省点钱，毕竟我们还不富裕。
俺的意思就是这个意思，省点钱，毕竟我们还不富裕。
600吨喷口直径2.9米，适合于3.25米芯级的火箭，650吨的也应该可以用于3.25米的。
优点是，可以最大限度强化内陆发射能力。
这样内陆发射
650吨芯级加4台120吨助推
1130吨起飞推力，做到950吨起飞质量没有问题
这样运力就有30吨以上
650芯级加4台650吨助推的话……登月都够了……
优点是，可以最大限度强化内陆发射能力。
这样内陆发射
650吨芯级加4台120吨助推
1130吨起飞推力，做到950吨起飞质量没有问题
这样运力就有30吨以上
650芯级加4台650吨助推的话……登月都够了……
TSQ 发表于 2010-10-13 13:26
研制大推力液体有两大麻烦，一是大燃烧室，二是大功率涡轮泵。YF100四室并联只能绕来高压大单室的难题，大功率涡轮泵如论如何也绕不过去，必须重新设计，难度同样非常大。YF100的涡轮功率是26MW，500吨煤油机的涡轮功率则要达到100MW
研制大推力液体有两大麻烦，一是大燃烧室，二是大功率涡轮泵。YF100四室并联只能绕来高压大单室的难题，大功率涡轮泵如论如何也绕不过去，必须重新设计，难度同样非常大。YF100的涡轮功率是26MW，500吨煤油机的涡轮功率则要达到100MW
bombers 发表于 2010-10-13 14:04
就算是降低一个难度吧，把大燃烧室绕开，毕竟这类发动机使用率不高，不必要投入太多，够用就行。燃烧室和喷管和当前120吨能够兼容，还可以进一步降低成本。
就算是降低一个难度吧，把大燃烧室绕开，毕竟这类发动机使用率不高，不必要投入太多，够用就行。燃烧室和喷管和当前120吨能够兼容，还可以进一步降低成本。
rolltide 发表于 2010-10-13 13:36
大固推一点也不经济，它的工作时间很短，所以只能当助推。
算起来比液推贵，适用范围也窄
大固推一点也不经济，它的工作时间很短，所以只能当助推。
算起来比液推贵，适用范围也窄
TSQ 发表于 2010-10-12 23:46
试验台又不是自己搞不了，完全可以新建更大的。活人还能被尿憋死。
我估计复杂程度最多相当于发射台，新建有何不可？？？？？？？
试验台又不是自己搞不了，完全可以新建更大的。活人还能被尿憋死。
我估计复杂程度最多相当于发射台，新建有何不可？？？？？？？
简单总结一下个人观点：
研制500吨推力，采用小步快跑策略，分两步走：
1、 先研制大功率涡轮泵，用并联燃烧室和喷管
大功率涡轮泵是必须研制的，但大燃烧室未必。这样可以降低研制压力和费用，尽早出成果，满足短期内要求。
2、 当发动机使用率达到一定程度，在必要时展开大燃烧室研制。
大燃烧好处明显，但只有量达到一定程度后才能体现出研制的必要性，这个等使用的一定程度，必要性明显时再研制。
研制500吨推力，采用小步快跑策略，分两步走：
1、 先研制大功率涡轮泵，用并联燃烧室和喷管
大功率涡轮泵是必须研制的，但大燃烧室未必。这样可以降低研制压力和费用，尽早出成果，满足短期内要求。
2、 当发动机使用率达到一定程度，在必要时展开大燃烧室研制。
大燃烧好处明显，但只有量达到一定程度后才能体现出研制的必要性，这个等使用的一定程度，必要性明显时再研制。
xixingmanji 发表于 2010-10-13 14:41
原则上只要投入，什么东西都可以去干。
但是，就像居家过日子，如果能够用更省钱、更快速方式实现，干嘛要费钱费时间呢？
原则上只要投入，什么东西都可以去干。
但是，就像居家过日子，如果能够用更省钱、更快速方式实现，干嘛要费钱费时间呢？
600吨喷口直径2.9米，适合于3.25米芯级的火箭，650吨的也应该可以用于3.25米的。
优点是，可以最大限度强化 ...
百臂巨人 发表于 2010-10-13 14:01
这样太浪费了吧？
650吨级的研究费用高，制造成本高，却只用来发射小吨位的货（相对于100吨LEO）
而500吨级的，据说5米的箭体只能装一台
个人感觉以前看到的那个4000KN的煤油液氧不错
5米的箭体可以容纳两台，效率高。
要发展更大运力的，可以开发八九米箭体
装4-6台发动机
在4000KN搞成功后，如果在远期（2040～）有需求时，还可以考虑12000KN的单室，据说苏联曾经考虑过，后来放弃了。
600吨喷口直径2.9米，适合于3.25米芯级的火箭，650吨的也应该可以用于3.25米的。
优点是，可以最大限度强化 ...
百臂巨人 发表于 2010-10-13 14:01
这样太浪费了吧？
650吨级的研究费用高，制造成本高，却只用来发射小吨位的货（相对于100吨LEO）
而500吨级的，据说5米的箭体只能装一台
个人感觉以前看到的那个4000KN的煤油液氧不错
5米的箭体可以容纳两台，效率高。
要发展更大运力的，可以开发八九米箭体
装4-6台发动机
在4000KN搞成功后，如果在远期（2040～）有需求时，还可以考虑12000KN的单室，据说苏联曾经考虑过，后来放弃了。
TSQ 发表于 2010-10-13 14:49
现在研制大燃烧室，短期内用不到，而且世界上也没几家采用。
不过大功率涡轮泵难度也不小，
据说YF75的都是山寨D21上的，自研不知多久才能攻关成功啊
现在研制大燃烧室，短期内用不到，而且世界上也没几家采用。
不过大功率涡轮泵难度也不小，
据说YF75的都是山寨D21上的，自研不知多久才能攻关成功啊
650吨大概是这么来的：
对比一下长5的3.35米模块和5米模块的体积，把5米模块改装液氧煤油，再用YF100的燃烧时间、比冲、和推进剂消耗率来折算。5米模块正好够一台650吨的液氧煤油发动机烧150秒的样子。
另外，650吨发动机虽然可以硬塞进3.35米直径里面，但是为了装足液氧煤油，这个储箱会长到50米以上，要变成筷子了。
对比一下长5的3.35米模块和5米模块的体积，把5米模块改装液氧煤油，再用YF100的燃烧时间、比冲、和推进剂消耗率来折算。5米模块正好够一台650吨的液氧煤油发动机烧150秒的样子。
另外，650吨发动机虽然可以硬塞进3.35米直径里面，但是为了装足液氧煤油，这个储箱会长到50米以上，要变成筷子了。
YF100足以满足当前要求了。
不过以后如果打算开发大家伙，650吨还是很有好处的。而且，650吨可以替代掉YF100的许多应用，可以直接用来改造长5和长7。
不过以后如果打算开发大家伙，650吨还是很有好处的。而且，650吨可以替代掉YF100的许多应用，可以直接用来改造长5和长7。
大固推的运输是个大难题。
水运当然不成问题，但是陆上运输就很麻烦。固推必须装填后才能够出厂，而液推就可以运空壳子。分段的话，就必须在发射场组装。
大固推的运输是个大难题。
水运当然不成问题，但是陆上运输就很麻烦。固推必须装填后才能够出厂，而液推就可以运空壳子。分段的话，就必须在发射场组装。
按照龙老以前的论述，按道理他是一个很会“算计”的人，但是为什么这次提出650吨，的确显得有点突兀。这其中的道理，咱们是难以猜测到的。
但从研制费用和基础来看，俺还是希望通过120吨基础上研发出来的产品，这样更经济。如果涡轮泵的问题能够解决，可以通过组合，形成120/240/360/500吨的组合，这样未必不是一个好办法。
但从研制费用和基础来看，俺还是希望通过120吨基础上研发出来的产品，这样更经济。如果涡轮泵的问题能够解决，可以通过组合，形成120/240/360/500吨的组合，这样未必不是一个好办法。