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后期可能改用开式膨胀轮回的LE-11发念头

2016-12-12 19:16

  长征五号的大逾越

  中国现役主力运载火箭的发动机依然基于20世纪60年代技巧,无论火箭总体设计如何变更,也无奈与使用20世纪90年代火箭发动机技术的日本运载火箭一较高低。

  目前,日本正在研制新一代H-III运载火箭,其连续了日本偏爱翻新的传统,火箭发动机设计同样非常惊艳。H-III火箭继续了H-IIB火箭的5.2米直径液氧液氢芯级,将使用新研制的LE-9大推力液氧液氢发动机。这是一种开式膨胀循环液氧液氢发动机,通过开式膨胀循环的奇特设计,实现了火箭发动机膨胀循环高牢靠性和开式循环大推力的同一,在世界火箭发动机设计上自成一家。

  长征五号火箭是一种“二级半”设计构型的火箭,这与日本的H-IIA和H-IIB火箭类似,更相似的是它们的一子级和二子级不谋而合的都使用了液氧液氢发动机,不外长征五号火箭助推器应用高压补燃轮回液氧煤油发动机,而日本H-II系列火箭使用的是固体火箭助推器。长征五号火箭的助推器基于120吨地面推力的YF-100高压补燃循环液氧煤油发念头,存在较高的比冲和总冲。只管长征五号火箭的一子级使用的YF-77液氧液氢动员机跟二子级的YF-75D液氧液氢发动机的机能,稍逊于H-IIB火箭的LE-7A和LE-5B发动机,但火箭运载系数仍是绝对较高,体现了长征五号总体设计的胜利。

  H-III火箭第二级初期使用LE-5B发动机,后期可能改用开式膨胀循环的LE-11发动机,这是一种推力约27吨、真空比冲467秒的液氧液氢发动机,堪称有史以来综合性能最强的上面级发动机。

  20世纪80年代,中国同样提出了新一代运载火箭的研制打算,不过因为种种起因,直到21世纪初火箭研制才步入正轨。2000年和2001年,120吨级液氧煤油发动机和50吨级液氧液氢发动机先后破项研制,2006年国度同意了长征五号火箭的研制立项。