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长征五号和土星系列火箭差距何在? 第1页

  

user avatar   li-ji-ye-82 网友的相关建议: 
      

1.目的。

两者的量级根本不一样,长五的目标是发射20多吨天和号空间站核心舱,发射8.2吨的嫦五月面采样返回,发射10多吨的东方红五号卫星。土星5的目标是发射45吨的阿波罗到月球轨道。

长五大概900吨,土星5三千多吨。

长五月球转移轨道载荷8.2吨,土星五45吨。

近地轨道长五25(23)吨,土星五120吨。

大致上,土星五的运力约是长五的五倍,而由于土星五号结构设计好,高轨道载荷更高。

2.动力

土星五号的第一级的F-1至今是世界上单室推力最大的液体发动机(680吨)俄罗斯的RD170四燃烧室740吨。

虽然燃气循环让F1比冲很烂,但是他推力够大啊。

第二级和第三级的J-2氢氧机推力100吨(虽然地面数据惨不忍睹,但是他专门就是为高空优化的),在那个年代算是神器,苏联一直没搞出来能用的上面级大氢氧,大煤油好歹最后有了。

长五由于中国大氢氧基本没有研制经验,第一级的两台YF77推力只有50/70吨,地面比冲惨不忍睹,整体数据除了燃烧时间基本位于世界起飞级氢氧机倒数,可靠性方面长五第二次飞行就是它单发失效导致失败。

当然有总比没有强。

举例子,航天飞机主发动机RS25,200吨,德尔塔4上的RS68,300吨,俄罗斯的RD0120,170吨,日本的LE7A,89/112吨,欧空局的火神,137吨。

当然,芯级推力不够,助推器凑。长五助推器一共8台YF100煤油机,每台120吨推力。YF100参考了俄罗斯的RD120设计,可靠好用,但是比起F1还是相形见绌。


上面级,长五使用两台YF75D氢氧机,单台推力8.8吨,而且算是国际领先水平,和美国RL10,日本LE5同一水准,比欧空局的HM7B强不少,至于俄罗斯,RD0146还在纸上呢...

3.结构。

土星五号在结构减重上设计的很好,第二级,第三级都使用了共底储箱。长五没有用共底,而且在对重量十分敏感的上面级上采用了悬挂储箱+氧箱保温板,这种追求可靠性的结果就是性能的降低。

土星五号,可以清楚地看到2,3级的共底结构

长征五号第二级

4未来。

和土星五号,sls对位的应该是长征九号,然而长征九号还没立项呢...

不过我们可以从一些技术细节来比较他和土五。

目前最新的版本,长九采用四助推器加芯级8台YF480煤油发动机,二级两台分级燃烧的YF220,三级四台25吨先进氢氧机。

一开始长九的一级发动机打算和F1看齐,搞一个660吨推力的YF660,结果由于技术难度指标一降再降成了480吨的YF480

原来的YF660

现在的YF480,燃气发生器已经完成试车。

最新的YF220补燃方案,完成缩比燃烧室实验

这个25吨高性能上面级发动机连正式编号都还没有呢...




  

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