中国航天界必须下决心攻克500吨级大单室煤油发动机这个难关

中国航天界必须下决心攻克500吨级大单室煤油发动机这个难关
第一节，目前版本的长征九号火箭设计方案没有上马研制的必要
末来长征九号火箭无论是走SLS火箭的发展路径还是921载人火箭的发展路径。

921载人办公室都注定是唯一的使用客户，而中国气象局、中国卫通公司都不可能使用得上运力巨大的长征九号火箭。

因此，现在中国科天科技公司如此死硬强推目前版本的长征九号火箭研制方案，实质就是在逼迫921办公室不得不摊牌而已。

未来到底是卖方说了算，还是买方说了算。

高凉陈君认为也是到了必须彻底理清关系的最后时刻了。

高凉陈君现在的态度就非常明确，如果中国航天科技公司未来能够自筹资金（如可以向四大行贷款100亿美元来研制）独立自主上马研制目前版本的长征九号火箭，并能够在未来四、五十年内将LTO运力四、五十吨级的长征九号火箭每一次的市场发射价格控制于4亿美元以内。

那么中国航天科技公司就只管自己立项上马研制就好了。

但如果要国家来出目前版本的长征九号火箭高达100亿美元的研发费用，并且未来每枚长征九号火箭的市场采购价格也无力控制于4亿美元的单价。

高凉陈君认为目前版本的长征九号火箭就绝对没有必要去研制。

毕竟如果走921载人火箭与猎鹰9、9H火箭的技术发展演进路径来研制LTO运力达50至100吨区间的长征九号火箭，总研制成本最多50亿美元就已经绰绰有余（省下的那50亿美元都能够让海军多建设一艘8万吨级的航空母舰了）。

因此现在中国航天科技公司的强硬摊牌态度，实际上就是在逼迫921载人办公室不得不迅速拍板与推出自己的长征九号火箭设计方案而已。

当然，这也许是中国航天科技公司自演的“苦肉计”，即无论那一版本的长征九号火箭，现在都到了必须作出研制决策的最后时候。

因为长征五号火箭的研制己经接近尾声，尽管有921载人火箭上马，但六院与京11所都必须努尔寻找下一顿大餐了。

未来无论是否走921载人火箭的发展路径还是SLS火箭的发展路径，至少推力400吨级的煤油发动机与高空版的YF77氢氧发动机都是要研制的。

你“上头”现在总得迅速选择好长征九号火箭的发展路径方案（即无论决定选择那一个研制方案，都必须迅速作出“拍板”了），并迅速投钱来立项研制吧（否则六院与京11所都要饿死了，再无力苦苦支撑下去了）。

同样，在YF460煤油发动机正式立项时，到底是坚持原来的双推力室方案，还是决定重新改进为“大单室”方案，现在己经成为未来长征九号火箭构型方案路径选择的先行性风向表。

如果六院YF460煤油发动机最后立项上马研制的方案就是“大单室”方案，那么末来长征九号火箭也100%要改为走921火箭与猎鹰9、9H火箭的可重复使用发展路径。

因此，末来几年六院YF460煤油发动机的“双推力室”与“大单室”路线选择将至关重要，必须密切观察关注。

当然，末来长征九号火箭无论选择那一条发展演进路径，首飞都至少是公元2035年以后的事情了。

但2019年后的今天，如果中国还决定上马研制一次性的巨型全液体运载火箭的话，实质就与二战结束之后的1950年还有国家上马研制战列舰一模一样，都是愚不可及的事情。

一旦如此，就只问一句话，“中国航天业的科学发展观何在”？！还有，高凉陈君将未来中国长征九号火箭执行每一次发射任务的市场价格限制于4亿美元以下，可绝对不是拍脑袋的设定，而是基于目前美国太空探索公司的猎鹰9H火箭执行每一次任务的市场价格（LTO运力为15吨，即主芯级与助推器都通通不回收的版本）为1点5亿美元来参考设定的。

因为3枚“一次性”的猎鹰9H火箭的LTO运力就合计就为45吨，而3枚“一次性”的猎鹰9H火箭的市场价格也合计为4点亿美元。

因此如果未来中国LTO运力为四、五十吨级的长征九号火箭的市场价格如果不能够控制于4亿美元的价格区间，不要说与太空探索公司未来的BFR巨型火箭竞争了，就是目前的猎鹰9H火箭也一样竞争不过。

坦率而
言，如果目前版本的长征九号火箭构型方案一旦成功立项上马研制的话，未来几十年全地球的人类都会质疑今天中国人的智慧。

因为一个公元1950年之后还依旧立项上马研制海军战列舰的国家，你还如何能够证明你国家的决策体系的健全与运转正常？！
第二节，巨型氢氧发动机辉煌的时代已经彻底结束。

长征九号火箭如果改走921火箭与猎鹰9、9H火箭的技术发展演进路径。

YF460煤油发动机的双推力室版本如果能够进一步缩短喷管长度与直径，也一样是可行的。

因为缩短了YF460煤油发动机的喷管长度，YF460发动机的投影直径也自然就同步缩小了。

反正未来YF460煤油发动机注定就是要为第一级重复使用而优化的产物，能够持续工作160至200秒就了事。

缩短下喷管长度尽管损失了部分比冲，但由于自身的持续工作时间也不长，这一改进相信也是能够接受的。

第一，研制目前版本的长征九号火箭存在4座大山。

YF460煤油发动机与9米直径（具体直径数据是多少只是一个“技术性”问题）箭体储箱的研制只是其中的2座大山而己。

关键是YF220分级燃烧氢氧发动机与YF25澎胀循环上面级氢氧发动机这两款神级低温发动机的研制才是真真正正的拦路虎。

以目前的发展态势，单单是这两款神级低温发动机，没有五、六十亿美元的投资，要在2035年之前就研制成功，注定就没有任何的可能。

参考美国当年研制SSME氢氧发动机，总投资是二十世纪70年代的25亿美元；而欧洲的芬奇低温上面级发动机则是20世纪晚期、21世纪初期的20亿美元。

与之相反，只要研制成功YF460煤油发动机与9米直径主芯级箭体。

末来长征九号火箭要改走921载人火箭与猎鹰9、9H火箭的技术发展路线，还不是上头一句话的事情？！参考前面的估算，9米直径主芯级箭体要塞下7台喷管缩短版的YF460煤油发动机也是易如反掌的事情。

因此目前版本的长征九号火箭研制方案之所以迟迟无法获得官方的认可，就是卡在YF220与YF25这两款氢氧发动机的研制问题上。

与YF460煤油发动机与9米直径主芯级箭体的研制反而关系不大。

因为未来改走921火箭与猎鹰9火箭的技术发展路径也一样需要突破这两座大山。

这一点在中国航天界早就己经是公开的秘密，也成为相关各方的统一共识。

第二，921运载火箭的5米直径YF100K煤油发动机模块高度成熟稳定之后，这一可重复使用助推模块也一样可以应用于长征九号火箭的捆绑使用。

一旦如此，长征九号火箭的9米直径主芯级就使用7台YF460煤油发动机并联来研制（合计起飞推力3220吨），再捆绑2个目前921载人火箭的5米直径YF100K煤油发动机助推模块做助推器。

而第二级（直径也为9米）就使用7台YF100K煤油发动机的高空版并联来研制，第三级（直径为7点5米左右、用于发射重型登月舱与月面驻人基地舱段）则使用5台YF75D氢氧发动机并联来研制。

如此，合计起飞推力为3220+840x2＝4900吨，合计起飞级总计为21台煤油发动机（与目前921运载火箭的3CBC重型版也完全一样）。

其一次性版本的LTO运力要堆到55吨的规模完全可行，而9米直径主芯级与5米直径助推器都完全回收版本的LTO运力也能够维持在35吨的水平。

坦率而言，这也末偿不是一条极具性价比的长征九号火箭研制方案。

而且也完全符合未来全球可重复使用火箭的历史发展潮流，方方面面也都能够接受。

第三，921载人火箭与目前版本的长征九号火箭研制方案“杂交”（但不研制YF220与YF25低温氢氧发动机），将能够大大节省研制开发资金。

此一款长征九号火箭设计方案不仅能够实现大规模的可重复使用，六院的YF460、YF100K与京11所的YF7D(甚至高空版的YF77氢氧发动机)发动机也都能够参与火箭的研制进程，而且一院的9米直径主芯级箭体也能够立项研制。

总之，此一折衷版本的长征九号火箭研制方案，方方面面的利益都能够得到照顾，结果也能够为方方面面的势力所接受。

应该是目前最为现实、最为合理可行的长征九号火箭研制方案了。

第四，洛克达因公司的未来也很艰难，全球大势如此京11所也注定无法与趋势相抗衡。

以目前全球可重复使用火箭迅猛的发展态势来分析，高凉阿君认为YF220、YF25与YF77的高空版这三款氢氢发动机研制项目中，中国京11所最后能够争取到其中一款来立项研制都已经是天大的成就。

未来四、五十年内，美国的洛克达因公司也只能够依赖RL10上面级氢氧发动机的持续使用与生产来活命了，因为SLS一次性巨型火箭的未来命运也极其不乐观。

只要太空探索公司的BFR巨型可重复使用火箭研制成功，成本昂贵的SLS巨型火箭被彻底抛弃也就注定只是时间迟早的问题。

而SLS火箭未来一停产，洛克达因公司的RS25巨型氢氧发动机也必然要跟着一齐完蛋。

在此，高凉陈君必须再一次强调，在可重复使用火箭的时代中氢氧发动机注定就只能够退守上面级火箭研制领域了。

这一发展趋势现在已经明确无误。

因此无论是美国洛克达因还是中国的京11所，越早承认这一发展趋势就越早能够找好自己未来的出路方案。

高凉陈君认为，现在对于中国京11所而言，可以先争取YF25澎胀循环上面级氢氧发动机的上马研制。

不成功后也可以退而求其次，再努力争取YF77氢氧发动机高空版的上马研制（即YF77的上面级改进版本）。

但YF220巨型氢氧发动机的立项研制梦想，现在就必须立即彻底抛弃。

京11所不能够再在注定要被时代所淘汰的巨型氢氧发动机的研制上无谓浪费自己单位太多的人力、物力与财力了。

因为美国洛克达因公司的困局现在就直接摆在那里，中国京11所如果再在同一条水沟中摔倒下去，这就是明显的不智了。

总结，与长征五号火箭明显不同，由于使用客户的唯一性，现在长征九号火箭的立项研制已经不存在绕过921办公室独立进行的任何可能。

未来921办公室注定就是长征九号火箭的唯一使用客户，以目前921办公室越来越强势的发展态势，如果921办公室不点头放行，不要说YF460煤油发动机，就连长征九号火箭也都注定无法进行国家立项。

有921载人火箭在前面支撑着，早期的“插旗”级别载人登月任务没有长征九号火箭的什么事情。

与之相反，长征九号火箭要派上大用场，什么也要拖到建设月面小型驻人科学考察站阶段。

也就是说使用得上长征九号火箭的时间什么也要推迟到2035年、乃至2045年之后了。

因此六院的YF460煤油发动机研制方案要改进为大单室方案，有的是时间。

而且YF460煤油发动机的研制还没有进行国家立项，现在要改进设计方案也有国家来出研制发展资金。

如921办公室就可以以必须改进为大单室的方案作为前提条件，才批准YF460煤油发动机的研制正式上升为国家工程来进行立项研制。

一旦如此，六院与一院也只会乐观其成。

反正YF460煤油发动机改进为大单室设计方案的钱又不必要六院与一院自己来出。

第三节，建设月球长期驻人科学考察站必须研制廉价的巨型火箭。

外星球载人飞行的长期维持，关键在于性价比。

由其是进入月面基地的长期驻人考察阶段后（6人规模），LTO运力达50吨级巨型火箭的发射任务每年至少都要达8次以上。

如果按目前美国SLS火箭每枚10亿美元的市场价格，仅仅是火箭部分的成本支出需求就高达80亿美元以上。

如此巨大的成本支出，显然是不可能具有可持续性的。

因此中国的长征九号火箭末来要想长久地生存下去，走可重复使用的技术发展路径注定就是唯一的出路选择。

我们可以设计一个模型。

象中美这种规模的超级大国，GDP总量都达14至20万亿美元之间，因此未来50年内平均每年都有能力拿出80至100亿美元来支持载人月球探索任务。

参考美国当年维持航天飞机运营的开支水平，此一规模（每年100亿美元以下）的月球载人任务经费支出，对中美两国的经济发展与人民群众的日常生活都不会造成负面影响。

在此就决定将中美末来每个国家的月球载人飞行任务每年的经费开支设定为80至100亿美元，并按照下面的项目列表来分配资金。

A，例行每年月球科学技术探索任务的开支经费为15亿美元。

B，例行每年地球地面支持体系与支持工作人员工资等经费开支为10亿美元。

C，例行每年发射8艘飞船（3艘月面载人飞船+5艘月面货运补给飞船）的采购经费开支为24亿美元。

D，例行每年8枚巨型火箭的采购经费开支也为24亿美元。

E，例行NRHO月球空间站建设与维护费用均摊为5亿美元。

F，例行月面驻人基地建设与维护费用均摊为10亿美元。

合计中美两国未来每年月球载人常驻探索任务的总经费成本开支就为88亿美元。

但这一月球任务支出模型是基于每枚巨型火箭的市场采购价格为3亿美元来构建的（载人飞船与货运飞船也是每艘3亿美元）。

而目前美国的SLS一次性巨型火箭的市场采购价格却高达10亿美元以上。

因此高凉陈君认为未来进入月面基地载人长驻任务阶段后，美国目前版本造价昂贵的SLS巨型火箭+猎户座载人飞船的组合99%也会被美国政府所抛弃掉。

与之相反，末来中美两国每一次月球载人飞行任务的“巨型火箭+载人飞船”的组合，其市场采购价格就必须下降到6亿美元的程度才具有长期维持的经济可行性。

而中美两国要将LTO运力达50吨级的巨型火箭的市场采购价格降低到3亿美元一枚的可持续经济运营区间，大力发展烃类燃料的可重复使用火箭就注定是唯一的可行出路。

如此倒推回去，今天中国航天科技公司对目前版本的长征九号火箭设计方案死硬支持是没有任何意义的。

你中国航天科技公司未来搞不出市场采购价格3亿美元每枚的巨型火箭，自然就有其他的公司来搞（今天美国就是如此）。

因此识时务者为俊杰，不识时务者被淘汰掉也是没有法子的事情。

因为末来50年内，中美两国每年月球载人登月任务的预算“盘子”就只有80至100亿美元那么大。

如果巨型火箭的采购价格太高，其他的项目支出就无以继续。

因此中国长征九号火箭走可重复使用的技术发展路径是势在必行的事情。

任性与死硬都注定是没有出路的。

根据美国太空探索公司猎鹰9H火箭的研制与生产成本模型来估算，末来中国长征九号火箭如果也决心走猎鹰9、9H火箭的技术发展演进路径的话。

LTO运力达50吨级的巨型
长征九号火箭的市场单价是完全能够降低到3至4亿美元一枚的水平（还是完全不重复使用版本的价格）。

与之相反，如果中国航天科技公司硬要立项研制目前版本的一次性长征九号火箭，参考美国SLS巨型火箭的市场价格来分析。

此一版本的长征九号火箭未来的市场采购价格什么也要达10亿美元每枚的高度。

因此，到底是决心抛弃京11所迅速断尾逃生（氢氧发动机注定要全面退守上面级火箭研制领域了，现在全球大型氢氧发动机都通通到了江河日下、未日黄昏的惨淡岁月），还是抱残守缺、坐等中国蓝箭等其它航天公司飞速崛起成长，再大片大片蚕食中国航天科技公司的原有市场空间。

然后整个中国航天科技公司在不久的末来将不得不进行大规模的减员增效、下岗再就业。

坦率而言，现在己经到了真正考验中国航天科技公司市场应变能力的最后时刻。

美国SLS巨型火箭现在就是一个最佳的反面失败例子。

在研制时就是研制预算的投资黑洞，在研制完成之后的使用阶段也是持续吞噬NASA 日常运营经费的预算黑洞。

总之SLS巨型火箭就是“研制困难、生产困难与运营使用也困难”的三难火箭。

搞得方方面面都烦不胜烦，也都只能通通敬而远之。

现在NASA也不想花费大钱来持续“供奉孝敬”这个难以伺服的高贵大爷。

EUS低温上面级的研制未来十有八九也会不了了之，未来SLS巨型火箭+猎户座载人飞船的运营组合能够支撑到那一天，也只能取决于白宫与国会的博弈与妥协了。

因为市场采购价格高达10亿美元一枚的SLS巨型火箭也不是你想用就随便使用得起的。

这也是高凉陈君这些年来一直强烈反对目前版本的长征九号火箭研制方案的最重要根源。

就是怕末来研制得出目前版本的长征九号火箭也无法长久“用得起与养得活”。

因为目前美国SLS巨型火箭最大的困局就是“用不起与难养活”。

高凉陈君认为波音公司还是要尽快做好使用BE4甲烷发动机来替换掉SLS巨型火箭所用的昂贵SSME氢氧发动机的准备吧。

如果未来不能够将SLS火箭的市场报价降低到3、4亿美元的幅度，SLS巨型火箭被迫抛弃掉就注定是时间迟早的问题。

鉴于美国政府越来越倾向于在NRHO月球空间站的建设与运营上大幅度增加商业火箭的使用量，未来ULA公司的火神火箭与诺格系统公司的欧米伽火箭如何将其LTO运力提升到15吨的区间将成为非常的重要课题。

否则就只能够眼睁睁地看着马斯克的猎鹰9H大发神威。

而接下来也论到欧、日、俄三方政府必须有所表示的时候了。

末来10年时间里，如何拿出自己LTO运力达15吨区间的中间运力型火箭，对于欧、日、俄三方政府而言都是一件既费脑根又费钱的重大国家空间研发课题。

未来欧、日、俄三方不上马研制LTO运力达15吨的重型火箭是不可能的。

否则的话末来几十年里全球就只能坐看中美两国的重型月球运载火箭的发射新闻“日常霸屏”了。

一旦如此，欧、日、俄三方的政府能“忍”议会都不能“忍”。

2019/3/12
第四节，未来载人登月的日常新闻信息注定都会陪伴着我们这一代走完下半生。

目前欧洲的阿里安5与阿里安6火箭的LTO运力只有7吨左右，要提升到15吨区间，未来难度非常之大。

同样，日本H3火箭的最大构型，其LTO运力也是7吨左右。

因此未来十几年欧洲与日本政府还是尽快筹备好50亿美元来作为研制自己的中间运力型火箭的备用金吧。

至于ULA公司的火神火箭，其LTO运力要提升到15吨的区间，办法还是很多的。

一，可以忽悠蓝色起源公司迅速上马研制BE4甲烷发动机的高空点火型号（BE4发动机的高空版迟早都会上马研制的）。

然后再在火神火箭的5米直径主芯级上捆绑上2枚SLS 火箭的巨型固体助推器就了事。

二，可以忽悠诺格公司上马研制300吨级的全新固体助推器，然后再走当年德尔塔2火箭的技术演进路径。

即改进后的火神562火箭在地面发射时只先点火主芯级BE4发动机与4枚300吨级的固体助推器，而余下的那2枚300吨级固体助推器则留到高空时再接着点火工作。

总而言之，未来ULA与欧、日、俄四方要想得心应手、随心所欲地参与NRHO月球空间站的日常发射运营业务，研制出自己的LTO运力达15吨区间的重型火箭是唯一的解决办法。

ULA公司初始版的火神562火箭的LTO运力就己经达10吨左右，加之美国液体火箭发动机与固体燃料助推器的技术储备又非常雄厚，末来火神火箭要升级到LTO运力15吨的水平，完全是易如反掌的事情。

但欧洲与日本的难度就非常之大。

那怕是基于现在的阿里安5、阿里安6与H2B、H3火箭来升级研制（即免去研制更大直径主芯级火箭的麻烦），投资成本也要远远在ULA研制升级版火神火箭之上。

如：一要重新研制一款推力高达1000吨级的巨型分段式固体燃料助推器。

二要研制火神2氢氧发动机与LE9氢氧发动机的高空点火型号。

欧洲与日本政府要顺利解决这两大拦路虎（参考今天阿里安6与H3火箭的研发成本开支），末来没有四、五十亿美元的投资，想都不要想。

因此与俄罗斯、ULA二方相比较，在此一轮载人登月竞赛中，欧洲与日本现在才是真正的压力巨大。

人在江湖，身不由己。

在阿波罗时代由于只有美国与原苏联两个玩家参与载人登月游戏，因此美国人成功登上月球之后，一看苏联人不来了。

最后美国人也能够从容抽身撤回地球。

问题是今天的这一轮载人登月游戏却一下子有了5个玩家一齐参与竞赛。

因此无论谁先谁后载人登上月球，这一波载人登月竞赛都注定会延续非常漫长的时间岁月。

至少我们这一批接近40岁的中年人，未来载人登月飞行的各种日常新闻信息都会陪伴着我们走过下半生。

欧洲的中间运力型火箭研制注定是不会缺席的。

那怕英国、德国与意大利政府能够容忍，但法国政府都绝对不会容忍。

因此欧洲人末来上马研制LTO运力达15吨以上的重型火箭（当年欧洲人提出的阿里安x火箭研制设想方案，其运力就与今天美国人的SLS火箭相差不大了）就绝对是时间迟早的问题。

最重要的是按照太空探索公司的猎鹰9H火箭的数据模型进行详细分析，今天人类研制LTO运力达50吨级的阿波罗时代土星五级别的巨型火箭，其市场价格已经能够降低为3、4亿美元一枚的区间了。

如果以核动力航空母舰（阿波罗时代的“企业号”核动力航空母舰与今天的“福特号”核动力航空母舰）作为“等价物”来估算，今天人类同等运力规模的载人登月巨型火箭的市场采购价格实质上已经降低到只有阿波罗时代土星五火箭的二十分之一的程度。

因此，在今天的时代中，如果还将实施载人登月工程视为“高不可攀”的高大上产物，这就完全是无知了。

今天，可重复使用火箭的大发展己经对全球氢氧发动机研制领域造成了致命性打击。

氢氧发动机不得不全面退守上面级火箭研制领域的发展趋势己经一目了然。

而且由于太空探索公司之类创新型商业航天企业，现在连上面级火箭的研制也完全抛弃氢氧发动机了（如猎鹰9、9H与BFR火箭就通通没有使用任何氢氧发动机）。

如果这一发展趋势再在全球航天业全面扩散开来，高凉陈君认为YF75D、LE5、RL10与芬奇这一批低温发动机也大概率将要成为各自国家生产的“末代”低温上面级氢氧发动机了。

坦率而言，在可重复使用火箭呈爆炸性发展的时代中，全烃类燃料火箭一统天下的发。