从YF135看出我国决策部门深谋远虑！长征十号运载火箭布局深远

 人参与 | 时间：2025-03-21 21:40:00
高压补燃液氧煤油火箭发动机最早由苏联开创。从Y出国长征解体前2年苏联内忧外患，决策箭布局深经济窘迫 ，部门我国抓住机会，深谋引进了RD120高压补燃液氧煤油火箭发动机 。远虑远然后我国以RD120为基础 ，号运研制出YF100，载火掌握了高压补燃液氧煤油火箭发动机 。从Y出国长征但YF100仅仅是决策箭布局深解决高压补燃液氧煤油火箭发动机的有无问题，在比冲、部门推力 、深谋推重比等关键参数方面仍然无法与苏联的远虑远同类产品相提并论，我国航天部门并不甘心 ，号运于是载火又规划了我国第二代高压补燃液氧煤油火箭发动机 。RD120早期官方对国产大推力高压补燃液氧煤油火箭发动机的从Y出国长征规划有2种比选方案 ，一是海平面推力480吨级的双室方案  ，二是海平面推力660吨级的双室方案。后来，从官方公布的信息来看，我国已经开始全力推进海平面推力480吨级双室方案 。这表明海平面推力达660吨的双室方案被放弃了。然而，如今随着海平面推力达360吨的单室型号YF135被曝光 ，我们才发现最初的海平面推力660吨的双室型号似乎并未被放弃，而是以单室型号继续发展 ，但各项关键指标被提升到更高的水准 。根据公开资料 ，本文做出如下分析：一、YF130只是试水型号，YF135才是目标型号。根据最初官方公布的500吨级高压补燃液氧煤油火箭发动机参数 ，其最初设计指标是海平面推力4800kN，室压18Mpa ，后来官方将其命名为YF130 ，海平面推力提升到5000kN ，室压提升到22Mpa，推重比约73（海平面）。YF130采用双室设计 ，相当于中国版RD180 ，但推力更大，比冲略小 ，单室推力约为2500kN，海平面比冲约为306S 。YF130从推力来看 ，YF130已经是世界上单室推力最大的高压补燃液氧煤油火箭发动机，然而它的室压 、比冲仍然不及苏联研制的RD170系列 。而最近曝光的YF135高压补燃液氧煤油火箭发动机不仅单室推力最大的高压补燃液氧煤油火箭发动机  ，而且室压达到25Mpa，超过RD170（24.5Mpa） ，海平面单室推力高达3600kN ，而RD170海平面单室推力为1814kN 。在比冲方面 ，YF135海平面比冲高达322秒 ，而RD170海平面比冲只能达到309S 。据了解 ，备受赞誉的第二代“猛禽”全流量分级燃烧液氧甲烷火箭发动机的海平面比冲也只有327S，YF135与其相比并未逊色多少 。在推重比方面，YF135高达90以上 ，而RD170只有61.7 ，即便是俄罗斯现有推重比最高的高压补燃火箭发动机RD191 ，其推重比也只能达到89，比冲也只能达到311S左右。YF135从编号来看，YF135与YF130应该是大量系统相似的2种型号 ，从单室推力来看，YF135与当初规划的海平面推力660吨级的双室型号的单室推力接近 ，因此我们大胆推测，YF135实际上是当初那个落选的海平面推力660吨级型号的单室改进型 ，只是其大量应用已经整机试车的YF130的技术 。最终YF130或许只会作为技术储备，但YF135很可能将继续发展，并最终得到应用。二 、1台YF135海平面推力大约相当于3台YF100并非巧合 ，或为长征十号换发动机做准备 。YF135海平面推力大致相当于3台YF100，但因为室压更大  ，单位面积推力更大。直径5米的芯级和助推器都可以放置3台。今年年初 ，央视曾报道我国新一代载人运载火箭长征十号 ，采用CBC构型，一级＋助推器总计安装21台YF100K ，这么做也是无奈之举，因为我国只有YF100系列液氧煤油发动机火箭发动机，海平面推力只有120-130吨级 ，想要达到总计2600吨以上的起飞推力，只能堆21台发动机，两个助推器及芯一级均堆7个YF100K。如果能够造出一台海平面推力达3600kN的火箭发动机 ，就能用9台这种发动机替代长征十号芯一级+助推器的21台YF100K。长征十号载人运载火箭从结构复杂度来看  ，双室型号要比单室型号更大；从发动机布置灵活度来看，单室型号明显比双室型号更好；从研制成本来看，YF135的研发成本也要比海平面660吨推力型号更低。如果YF135型号能够研制成功，那么今后如果有必要，以它为基础发展出海平面双室推力达720吨的型号 ，甚至是推力1440吨的型号也不难。由此可见，我国航天部门将YF135的海平面推力指标定为3600kN实际上也有长远考虑 ，很可能将作为长征十号二期改进型的芯一级和助推器的发动机 。实际上 ，YF135相比YF100可不仅仅是推力增加2倍那么简单，在比冲和推重比方面同样优势巨大 ！据了解，YF100K的海平面比冲为301.84S ，推重比70。YF135在最为关键的比冲方面却比YF100高20.16S ，而推重比也提升了28.57% 。以长征十号运载火箭为参考对象 ，用9台YF135替代21台YF100K可让二级增加8.9647%左右的重量而不会导致二级与芯级分离速度降低 。这还是在不考虑管道流路数量、控制机构减重的前提下达到的，如果再将这些考虑进来，其减重效果将更加惊人 。发动机数量大大减少还能极大提升火箭的可靠性，苏联N1火箭就曾因为堆太多发动机 ，导致火箭可靠性极差，最终导致屡试屡败的惨痛结局。作为我国的新一代载人火箭 ，可靠性是长征十号最为看重的技术指标  ，今后通过YF135替代YF100将能极大提升长征十号的可靠性和运力。苏联研制的N1运载火箭三、YF135的最终发展目标或是可重复使用 ，长征十号或将成为我国建设月球基地的主力火箭 。Space X公司通过实践证明 ，可重复使用火箭确实能够极大降低发射入轨成本 ，各国看到这点优势之后也纷纷跟进，研制自己的可重复使用火箭发动机和运载火箭 。高压补燃液氧煤油火箭发动机和全流量液氧甲烷火箭发动机一样，都可以发展成可重复使用型号。例如我国的YF100不具备可重复使用功能 ，而它的发展型YF100K却具备可重复使用功能 。上文提到，YF135非常有可能替代YF100K，成为长征十号二期发展型号的芯一级和助推器发动机。既然YF100K具备重复使用能力，那么若YF135今后要以3 ：7替代YF100K ，成为长征十号的芯一级和助推器发动机 ，那么它也要具备可重复使用功能 ，否则就失去了最核心的成本优势 。因此，我们有理由相信YF135最终也可能像YF100那样，发展出可重复使用型号 ，从而让长征十号变成一款成本低廉 ，可靠性又非常高的新一代载人运载火箭 。YF100K根据我国航天部门公布的计划  ，今后我国将采用发射2发长征十号，然后在太空中对接 ，组成载人登月探测器用于实施我国的载人登月计划。但这也只是第一步 ，我国实施载人登月计划可不是为了“虚名”，而是为了建立月球基地，开发利用月球资源和建设我国的深空探测月球中转站。那么 ，今后我国往返月球将变得很频繁，而长征十号这个级别的载人运载火箭则非常适合作为载人登月工具，很可能成为我国建设月球基地的主力火箭。综上所述 ，我国航天部门在已有海平面双室推力达480吨的YF130的前提下 ，仍然坚持发展海平面单室推力360吨的YF135是有很深远的布局的   ，今后几十年甚至上百年时间内 ，YF135有可能将成为长征十号 ，甚至更新一代型号的备选发动机，而基于YF135发展出来的长征十号二期改进型则是奔着作为常态化往返月球的主力火箭。#我要上头条# 顶: 76踩: 9134