中国将在十年内登月: 登月巨型火箭CZ-9, 为何变成了“一根棍子”?( 二 )


月球南极国际科研站甚至还规划了通信基站 , 宇航员在月面活动可以刷手机 , 也可以直接和地球通信 , 甚至还能在手机上直接登陆互联网!但大家必须接受的一点是地月平均距离达到了38.4万千米 , 信号来回就超过了2秒 , 延时这个问题还是要习惯一下 。

月球科研站的天然条件非常优越 , 未也能作为地球和火星之间的中继站 , 比如地面站天气条件恶劣时 , 通信天线倾角太大容易衰减时 , 火星被太阳遮挡前后等 , 月球站能争取比地面站更多一些通信时间 。

月球科研站甚至能扩展到未来从月球出发前往火星甚至木星探测 , 当然这已经是远景规划了 , NASA在深空门户的计划中也有类似的规划 , 不过NASA是在地月的拉格朗日点建立深空门户 , 所有的“生产资料”都得从月球或者地球运输 , 而在月球表面出发 , 可以在月面基地直接生产储存与使用 , 谁优谁劣 , 目前还不好说 。
重头戏:载人登月 , 10年内完成
据吴院士介绍 , 中国航天希望在10年内完成载人登月 , 月球科研基地的建成时间节点将在载人登月之前 , 也就是2028年前后将完成建设 , 目前的规划的都是以这个时间节点展开准备 , 简单地说 , 我们登月已经不再是一句口号 , 已经成了实实在在展开并已经在实施的具体方案 。

登月巨型火箭CZ-9 , 为何变成了一根棍子?中国载人登月时间规划已经基本确定了 , 多个媒体披露的消息都指向了十年内完成 。 目前在载人登月中最大的变化发生在登月火箭上 , 从CZ-9变成了CZ-5DY型 , 而且CZ-9也没有取消 , 而是将其换成了同等规模的可回收型CZ-9 , 这个非常值得给大家介绍一下:

CZ-9与CZ-5CZ-5DY , 体现了中国航天更为务实
2022年7月份 , 龙乐豪院士在《科创中国·院士开讲》第十二期节目中公布了中国载人登月计划 , 时间指向是2030年 , 在PPT中龙乐豪院士公布了中国“新版”登月火箭 , 从过去的CZ-9变成了CZ-5DY , 这款火箭的配置如下:

  • 助推器:x 2 , 每个助推器为7台120吨级的YF-100K发动机;
  • 芯一级火箭:7台120吨级的YF-100K发动机;
  • 芯二级火箭:2台150吨级的YF-100M发动机;
  • 三级火箭:3台9.4吨级YF-75E发动机;
这是新一代载人的运载火箭 , 火箭总高度88.5—91.6米 , 起飞重量2184—2189吨 , 助推器与芯级直径5米 , 通过助推器与芯级的组合即可在载人火箭与登月火箭之间转换!

不过与CZ-9巨型火箭不一样的是CZ-5DY的级别是近地轨道载荷为70吨 , 地月转移轨道27吨的级别 , 由于登月需要的地月转移轨道载荷要达到50吨级 , 因此CZ-5DY型需要两次才能完成登月 , 登月飞船需要在月球轨道完成组合 。

这种登月构型此前阿波罗计划也曾提过 , 但最终没有采纳 , 增加对接环节会增加计划实施中的风险 , 但就最新的航天技术而言 , 对接已经成了常规操作 , 因此在月球轨道组合并不会成为障碍 , 另外这个组合前提后是运载火箭难度的大幅度下降 , 从另一面看到了中国航天在登月计划上更加务实 。
CZ-9可回收型:未来的载人火星计划仍然需要
在近期公布的一系列方案中 , CZ-9的巨型火箭是最让大家关注的 , 因为它能完成的任务不只是载人登月 , 还有载人火星任务也将是它担当重任!CZ-5DY尽管完成登月任务没有问题 , 但在载人登陆火星上就无能为力了 , 总不能N枚火箭组装后实施任务吧 , 连马斯克这么喜欢压缩成本的人还是造了巨型火箭星舰 。

CZ-9的原计划是助推器+芯级火箭的模式 , 最新的构型则是一根粗棍子 , 并且在中间还增加了栅格舵 , 了解回收的朋友一眼就知道 , 这种火箭已经从一次性使用向重复使用转变了 , 而一根棍子的模式是方便回收 。

试想下就知道 , 如果还是一枚芯级+四枚助推器 , 那么就要准备5个着陆场 , 假如能以单一火箭模式来实现回收则会更方便 , 或者也可以参考重型猎鹰的那种“并列”方式 , 比如要实现载人木星或者土星任务时 , 因此可回收的CZ-9一旦走通 , 未来的深空载人任务也将全面开启 。

这个CZ-9的可回收版本 , 最关键的就是可回收版发动机 , 目前比较有可能的是液氧甲烷发动机 , 不过在最新的资料中也有液氧甲醇的计划 , 之所以选择甲烷或者甲醇而不选择煤油是因为这两种燃料不容易在预燃室的高温涡轮中积碳 , 也就是说回收后维护难度降低 , 或者说火箭发动机的制造难度也会下降 , 这对于未来可回收火箭关系相当大 。

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