讓人驚喜的2021版長征九號！運力更強大，構型更簡單

隨著世界航天探測的逐漸深入，世界主要航天大國對於過載運輸的需求正日漸迫切，各自提出了自己的重型火箭方案，比如美國的SLS與“星艦”、俄羅斯的“葉尼塞”、中國的“長征九號”。

SLS星罩組合體完成吊裝

SLS芯一級與助推器

在進度上講，美國的SLS與“星艦”暫時領先，實物已處於建造當中，順利的話2022年初都將實現首飛。俄羅斯的“葉尼塞”還處於概念當中，資金不足、人才斷層等原因導致行動緩慢，目前專案處於凍結狀態。我國的“長征九號”雖然沒有SLS那樣的進度，目前已處於關鍵技術攻關與深化論證階段，500噸級大推力液氧煤油發動機、200噸級大推力氫氧發動機研發已屢獲進展，專案整體正在有效推進。

YF-130試車

關於“長征九號”，我國曾在2011年就提出了基本構型與引數，稱為2011版。在這版設計當中，“長九”主要有三種構型，“長征九號”、“長征九號A”、“長征九號B”。其中“長征九號”為基本型，採用三級半構型（三級火箭加四個助推器），4個助推器每臺配備2臺推力4800千牛的YF-130液氧煤油發動機，芯一級配備4臺4800千牛的YF-130液氧煤油發動機，芯二級配備2臺推力2200千牛的YF-90氫氧發動機，芯三級配備4臺250千牛的YF-79氫氧發動機。“長九”基本型全長103米，起飛質量4137噸，起飛推力5873噸，近地軌道（LEO）運力140噸，地月轉移軌道（LTO）運力50噸，地火轉移軌道（MTO）運力44噸。

2011版“長征九號”基本型

“長九A”、“長九B”是基於“長九”基本型衍生而來，其中“長九A”就是在基本型基礎上減少兩個助推器，起飛質量2861噸，起飛推力3915噸，近地軌道（LEO）運力100噸，地月轉移軌道（LTO）運力35噸，地火轉移軌道（MTO）運力28噸。“長九B”則是在基本型基礎上取消助推器，一級增加一臺發動機，起飛質量1964噸，起飛推力2447噸，近地軌道（LEO）運力50噸，地月轉移軌道（LTO）運力20噸，地火轉移軌道（MTO）運力12噸。

2011版“長征九號A”與“長征九號B”

在2021年6月24日於香港舉行的航天科學家團隊進校園活動中，中國長征系列火箭總設計師中國工程院院士龍樂豪在講座中透露了“長九”的新構型，即2021版“長征九號”。在21版當中，無論是箭體尺寸、發動機、助推器都做出了顯著調整，運力進一步提升。21版“長九”採用三級構型（可簡化為兩級），其中芯一級直徑10。6米，配備16臺推力3597千牛的YF-135液氧煤油發動機，芯二級直徑也是10。6米，配備4臺推力1176千牛氫氧發動機，芯三級直徑縮減為7。5米，配備1臺1176千牛氫氧發動機，有效載荷整流罩直徑為9米。21版“長九”箭長108米，起飛質量4122噸，起飛推力5873噸，近地軌道（LEO）運力150噸（兩級狀態），地月轉移軌道（LTO）運力53噸。

龍樂豪院士講座現場

相較於11版“長九”基本型，21版“長九”箭長拉長了5米，最大直徑增加了1。1米，在起飛質量與起飛推力基本不變的情況下，近地軌道（LEO）運力提升了10噸以上，地月轉移軌道（LTO）運力提升了3噸。總體而言，經過多方面調整，“長九”新構型擁有了更高的運載係數和運載效率。

2021版“長征九號”

按照目前的規劃，2030年之前我國將實現載人登月，使用的火箭是921（CZ-5DY），透過兩次發射實現登月目標。在月球探測當中，更長遠的月球開發才有可能用到重型火箭“長征九號”。而對於火星的探測迫切需要重型火箭的運力，我國計劃在2028年實現火星取樣返回，屆時將使用“長九B”執行主載荷的發射任務，而按照先期規劃“長九”會在2028年首飛，如此看來這個首飛時間要提前了。

在2021全球航天探索大會上，火箭院院長王小軍做了《載人火星探測航天運輸系統》的報告，透露我國載人火星探測上升段需要7枚重型火箭與1枚載人火箭，其中重型火箭指的就是“長征九號”。這就表明，中國航天對於“長征九號”是寄予厚望的！

作者：大白高國

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