中投大數據特色小鎮專題月民營保險籌建申請“十三五”健康中國2020相關投資機會分析“十三五”中國制造2025相關投資機會分析“十三五”數據中國2020相關投資機會分析
當前位置:首頁 > 產業 > 創新 > 正文

“長征九號”火箭2028年首飛 目標是月球和火星

來源:中投投資咨詢網 2018-11-05 10:40中國投資咨詢網 A-A+

  2018年初,美國獵鷹重型火箭首飛成功,將一輛紅色特斯拉跑車送入地火轉移軌道。這次發射雖然頗具娛樂性,但航天界普遍認為,這預示著一個新的重型火箭時代的到來。

  “冷戰”期間,美蘇軍備競賽帶來了第一個重型火箭時代。美國用近地軌道118噸、月球軌道45噸運載能力的土星五號,將12名航天員送上月球。蘇聯也研制出了媲美土星五號、近地軌道運載能力100噸以上的能源號火箭。

  但隨著“冷戰”結束,全球運載火箭暫別重型時代。如今,載人探月、載人探火、深空探測、大型空間設施建設需求的興起,激發著人類再次將目光投向重型火箭。

  中國重型火箭經歷幾年“猶抱琵琶半遮面”后,最近一年多來被確認命名為“長征九號”,因為“九”是最大的個位數。中國目前運載能力最大的長征五號火箭,近地軌道運載能力為25噸,而長征九號最高能達到140噸,是長五的5倍以上。中國計劃2022年建成的“天宮”空間站,總重量約90噸,長征九號一次就可以將1.5個空間站的重量整體送入軌道。

  “科幻級”的中國未來火箭之王,何時能走入現實?日前,在航天科技集團第十二屆珠海航展媒體通氣會上,來自航天科技集團一院的長征九號火箭總設計師張智表示,計劃在2028年至2030年首飛,目前研制進展順利。

  即將于11月6日至11日舉辦的珠海航展上,長征九號將作為中國新一代運載火箭中的一員,向公眾推介。

  技術思路不同于SpaceX獵鷹

  張智不僅是長征九號總設計師,也是我國航天員“御用”火箭長征二號F的總設計師。

  張智介紹,長征九號的研制,瞄準載人月球探測、火星取樣返回、大型空間設施建造等需求,近地軌道運載能力50——140噸,奔月轉移軌道運載能力15——50噸,奔火轉移軌道運載能力為12——44噸。

  不同的運載能力,是火箭不同構型帶來的。“長征九號是一個系列火箭,可以搭配4個、2個或0個助推器,形成三種構型,以此具備階梯式的運載能力。”張智介紹。

  長征九號高度超過90米,箭體直徑為10米級,芯一級配置4臺500噸級推力高壓補燃液氧煤油發動機,芯二級配置2臺220噸級推力高壓補燃氫氧發動機,芯三級配置4臺25噸推力膨脹循環氫氧發動機,每個助推器配置2臺液氧煤油發動機。

  這是長征九號與美國SpaceX公司的獵鷹重型火箭,以及該公司計劃將游客送往月球軌道的BFR火箭的不同之處。獵鷹重型火箭發射起飛時依靠27臺發動機同時點火提供推力,BFR則將發動機數量增加到31臺,都是多臺小推力發動機并聯的技術思路。然而發動機之間會產生耦合影響,這種技術路徑也被認為蘊藏著較大風險。

  而長征九號則依靠為數不多的幾臺大推力發動機提供起飛動力。推力最大的構型起飛時,芯一級與助推器發動機加起來也只有12臺,風險隨之降低。

  明年年中裝配500噸級發動機

  長征九號首飛,還要等待10年。根據國家國防科工局此前公開的信息,其首飛時間預計在2028年前后。

  而首飛只是重型火箭項目的第一階段。張智介紹,重型運載火箭的發展將分三個階段。第一階段將在2028年至2030年完成,主要任務是完成系列構型模塊的研制,實現火箭首飛,使我國進入空間能力達到國際先進水平,滿足火星取樣返回、載人月球探測等重大工程的需求。

  其后進行的第二個階段,進一步完善重型火箭系列化構型,并進行應用飛行,同時利用可重復使用技術進一步降低火箭成本。

  到了第三個階段,研制人員將研發更新的技術,例如新材料、新動力等,提高運載能力和技術水平。火箭也將提高對載人登火、空間太陽能電站等更大規模空間探測任務和基礎設施建設的適應性,支撐我國全面建成航天強國。

  長征九號項目可以追溯到8年前,國家國防科工局于2010年正式啟動了重型火箭論證工作;2015年啟動關鍵技術攻關及方案深化論證階段(以下簡稱關深階段)研制工作,并取得系列初步成果;2016年,重型運載火箭關深階段正式立項。

  關深階段立項后,總體方案深化論證和以“重型運載火箭總體技術”“大推力液氧煤油發動機技術”“大推力液氫液氧發動機技術”“大直徑箭體結構設計、制造及試驗技術”為代表的12項重大關鍵技術攻關隨即開展。

  “雖然難度很大,但目前研制比較順利。”張智介紹,重型火箭總體方案已經通過了集團級專家評審,各分系統方案基本明確。關鍵性的500噸級液氧煤油發動機也進展順利,預計2019年6月將完成首臺發動機整機裝配,具備短程試車條件。大直徑貯箱基本完成零部組件的研制攻關,2019年將完成大直徑貯箱和集中力殼段的研制。

  目標是月球、火星和星辰大海

  重型運載火箭的運載能力,是實施月球探測和深空探測、開展大型空間基礎設施建設和空間資源開發利用的重要基礎,可極大地提升我國開發利用空間和維護太空安全的能力。

  起跑線附近正聚集著數個航天大國。他們利用各自新一代重型火箭,運送的不論是特斯拉、太空游客,還是一個真正的航天器,其實本質上,都是一張通向深空之門的入場券。

  “現在大家暢想太空移民,目光著眼于月球、火星。更長遠來看,人類若想離開太陽系,需要更強大的進入空間能力、化學動力之外的新動力等,這些早晚都是要考慮的。”張智說,“現在只是起步的一小段。”

  第一個重型火箭時代,由軍備競賽催生,而第二個重型火箭時代,源于人類對更深遠宇宙的探索欲望。張智認為,各國開始發展重型火箭是必然趨勢,人類不能總在地球附近“溜達”。

  “舉個簡單的例子,現在火箭發射時很復雜,要連著臍帶塔供氣,就像設備帶著充電器才能運行一樣。未來會讓火箭自主化、智能化,這都是我們在新火箭研發中努力實現的。”張智說。

  相對于趕時間、秀能力,重型火箭更重要的意義在于,以項目為牽引,扎扎實實努力,可以使整個航天技術水平向前走一大步。就像幾十年前中國“兩彈一星”和美國“阿波羅計劃”那樣。

  年初以發射特斯拉完成首秀的獵鷹重型火箭,在張智眼里就是一款“攢”出來的火箭,是在現有技術基礎上制造的運載能力最大的火箭。“其實我們也能‘攢’出更大的火箭,近地軌道運載能力達到70噸沒太大問題,但現在沒有這個需求,獵鷹重型在首飛之后也沒任務了。”

  張智解釋,重型火箭需要的技術,不是將現在技術“攢”在一起就能解決的。它的研發,將帶動一國設計、制造、材料等領域整體提升。

  “美蘇幾十年前重型火箭搞得轟轟烈烈,后來不搞了。所以肯定有人問,現在我們搞重型火箭有什么意義呢?”10月31日,張智自己拋出了問題。

  未來火箭將自主化、智能化

  張智說,初步統計表明,2030年前后,重型火箭發射需求約有4——5次,2030——2035年發射需求約10次;到2050年發射需求更多。“可見,發射需求已經比較緊迫,長遠來看需求很旺盛。”

  長征九號還可以發射其他大型航天器,承擔超大型飛行器、空間太陽能電站、超大型可重構綜合衛星等航天器的發射。

  再看向火星,長征九號足以通過一次任務完成火星的取樣并返回。張智說,這使我國有望成為首個完成火星采樣返回的國家,并為載人登火儲備技術和能力,使我國深空探測能力達到世界航天強國水平。同時,在太陽系其他星球探測中,也將依靠重型火箭提供發射探測器的能力。

  從最近的星球月球來看,長征九號可用于載人登月、月球科研站的建設。瞄準載人登月,我國正在研發另一型尚未命名的新一代載人運載火箭,而長征九號無疑有著更為強大的向月球軌道的投送能力。

  “誰得到了太空,誰就得到了未來。進入空間能力有多大,航天發展的舞臺就有多大。”張智說,重型火箭正是各國在未來太空賽跑中的基本能力。

關鍵詞:長征九號
中國投資咨詢網版權及免責聲明
  • 1、中國投資咨詢網倡導尊重與保護知識產權。如發現本站文章存在版權問題,煩請聯系ocn@ocn.com.cn、0755-88350114,我們將及時溝通與處理。
  • 2、凡本網注明"來源:***(非中國投資咨詢網)"的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,不對您構成任何投資建議,用戶應基于自己的獨立判斷,自行決定相關投資并承擔相應風險。
免費報告
相關閱讀
相關報告
大健康投資前景
大健康產業投資前景預測 大健康產業投資前景預測
熱門報告