纵谈长征五号火箭研制的控制性关键节点

纵谈长征五号火箭研制的控制性关键节点

正是因为50吨氢氧发动机暂时还不是极急需的东西,我认为就更应该抛开50吨氢氧发动机来研制长征五号火箭.老实说,50吨氢氧发动机拖累长征五号火箭的进度已经不是一点点了.如果不能抢在2020年前让长征五号火箭的5米芯级成熟稳定下来,对于整个中国航天事业都将是一个沉重的打击，因为中国探月取样返回与空间站工程的进度完全取决于长五火箭的成熟时间。由其是空间站核心舱等高价值载荷的发射，绝对不能够出现失败。

第一，3点35米直径版长五火箭迟迟不能够上马非常可惜。

长二，长三与及长四火箭本身就是一种军用导弹改为民用火箭的试验性产物,这种使用有毒燃料的东西注定是无法成为苏联联盟那样的"经典运载火箭"的.事实上只使现在就开始研制3.35米芯级版本的长征五号火箭,首飞至少要三年时间,成熟更至少要五年时间,其间就用目前的长二，长三与长四撑过去就算了.

这一步始终是要走的,今天不走十年后还得走,十年后不走五十年后还得走.目前的长二，长三与长四还够用,但这些使用巨毒燃料的火箭从出生的那一天就已经过时,只是由于国家经济能力有限"死鸡撑硬脚"硬撑下来而已.而今天中国已经有成熟的YF100煤油发动机了,用其取代之就顺理成章.总之,不懂得有所放弃就永远没有进步.

长征5号火箭的3.35米芯级方案与目前研制中的使用两台50吨氢氧发动机的5米芯级方案在运载能力区间上存在相当大的重叠,这个我是十分清楚的.但更为重要的是长征五号火箭使用4台120吨煤油发动机研制5米芯级方案的放弃.我一直以来对这一方案都是极为欣赏的.我始终认为这一方案的放弃对于中国未来载人登月工程的影响要远远比今天所能够想象得到的要深远得多.

事实上一旦中国利用4台120吨煤油发动机研制了5米芯级的长征五号火箭,那么通过捆绑4枚3.35米直径助推器,中国在2015年之前就可以立即拥有起飞推力达1440吨,LEO 运力达35吨,GTO运力达18吨以上的小巨型火箭.

而拥有现成的GTO运力达18吨的中间运力型火箭将会大大加强政治领导人主动推进中国载人绕月工程的信心.这就反过来给予了中国航天事业更大的发展空间.与之相反,目前研制中的长征五号火箭,要用于载人绕月飞船的发射，却相当力不从心,这样政治领导人对实施载人绕月工程的兴趣就将会大大减弱,因为毕竞还要研制新火箭,而不仅仅是单纯再研制新飞船的问题.

A.长征五号2.25米芯级直径火箭方案(全国发射):

120*1=120吨(起飞推力).

120+120*2=360吨

B. 3.35米芯级直径方案(全国发射) :

120*2=240吨

120*2+120*2(助推数)=480吨

120*2+120*4=720吨

120*2*3(3个3.35米直径芯级通用模块)+120*2=960吨

C.采用两台50吨氢氧发动机5米芯级长征五号方案

50*2+120*4(助推器数目)=580吨(起飞推力)

50*2+120*2(3.35米芯级助推器)*2+120*2=820吨

50*2+120*2*4=1060吨(长征五号极限版本)

D.采用四台120吨煤油发动机研制5米芯级长征五号方案

120*4(芯级)=480吨(可以用于发射目前版本的神舟载人飞船)

120*4+120*2=720吨

120*4+120*4(助推器)=960吨(可以用于发射神舟绕月飞船的地球轨道版本)

120*4+120*2(3.35米直径助推器)*4=1440吨(可以用于发射神舟载人绕月飞船)

我始终认为,中国如果同时采用B与D长征五号火箭设计方案而不是目前单独仅仅上马C方案将是更为适合中国国情.这样天津生产D方案5米芯级长五火箭,而上海生产B方案3.35米芯级长五火箭.这样不仅仅远远扩大了中国下一代火箭的运力区间(LEO一举扩大到35吨以上),而且也做到了一碗水平端,也为火箭工业的生产提供了足够的备份.

与之相反,由于B长五火箭方案与目前C长五火箭方案运力区间严重重叠,存在争食现象,但为了进一步提升C长五火箭方案的运力又必须生产3.35米直径助推器.最终还逃不过重复建设的命运.而采用B与D方案则能有效拉开运力重叠区间,少花钱多办事.显然更适合今天中国的国情与国家空间事业的未来发展要求.

第二，D方案版本长五火箭不上马重创中国载人绕月工程。

未来中国回避载人绕月飞船的研制是毫无意义的,因为目前欧洲与俄罗斯下一代飞船的规划设计方案都已经相当明确规定了必须要具备绕月飞行的能力.至于日本的载人飞船(基于HTV货运飞船改进升级),估计也会紧跟世界潮流一样具备载人绕月飞行的能力的.而日本采用四台LA7A作为芯级研制出LEO能力达35吨以上的超级版H2火箭实在易如反撑,而欧洲采用4台火箭火神氢氧发动机研制LEO达50吨以上的超级版阿里安五火箭的能力更是不在话下;至于俄罗斯,这同样是举手之劳.

因此中国的长征五号火箭的研制适当打点提前量对中国只有好处决没有坏处.

事实上目前的阿特拉斯五型火箭.德尔塔四型火箭.阿里安五型火箭与及安加拉火箭与及中国的长征5号火箭的重型版本的LEO能力都在25吨左右,而这一运力区间只是着眼于地球轨道商业载荷的发射而提出的,是完全基于二十世纪晚期的概念.

那时谁也没有预见到美国会这么快就提出要载人重返月球的计划.而今天美国阿瑞斯计划进展神速,而LEO载荷25吨用于发射载人绕月飞船显然相当吃力.我大概计算下,要想为载人绕月飞船的发射提供足够的回旋余地空间,LEO能力至少应达35吨以上.很显然,基于这个目标,目前象阿特拉斯五\德尔塔四\长征五号\阿里安五\安加拉与及H2这一系列单纯基于二十世纪晚期空间发射商业市场需求规划设计的火箭都要进行升级改进以适合目前人类重返月球发射任务的需要.

由于美国已经正在研制新的阿瑞斯火箭(阿瑞斯五火箭实际就是越级5芯版的德尔塔