中国长征系列液体运载火箭的四大看点（之一至四）及小结
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中国长征系列液体运载火箭的四大看点（之一至四）及小结
中国火箭发动机补课20年 仅摆脱不入流水准
& & 一箭穿云惊浩宇，九天揽月灿星河——长征系列液体运载火箭之小结
& & 凤凰军事特约作者：兵器迷的天空
& & 关于中国新型液体火箭的意义
& & 在长征系列新型运载火箭即将首飞的时刻，国内部分媒体报道，将长5/6/7新型系列液体火箭和发动机，特别是长征5号称为“世界先进水平”、“世界一流水平”，兵器迷并不这样乐观。
& & 从前面四篇的描述可以看出，在1990年后，中国有限的航天资金，主要集中在载人航天（神州和天宫系列）上。因此液体火箭长发动机时间以四氧化二氮/偏二甲肼燃料为主力，发动机最大地面推力在70吨左右徘徊，几乎20年没有出过新型火箭正式型号。因此不要说是比美俄两国，就是比日、欧的100吨级产品，也已经有很大差距。印度在这20年里，也追得很快，某些方面并不弱于我们。
& & 纵向比较，即以我们自身讲，神州5/6/7三个液发新箭和YF-77/YF-100两个新发，的确是具有突破意义的进步。氢氧发动机真空推力从8吨到70吨，煤油机增推60%，上了100吨大关。对于后续中国航天的载人空间站、重型通信卫星和探月计划的支撑将会非常给力，这些当然都值得充分肯定。
& & 但横向比较，就是今年新箭都首发成功，真空推力130吨的煤油机YF-100与近半个世纪前美国690吨的F1、近30年前苏联800吨RD170如何相提并论；真空推力70吨的氢氧机YF-77又如何与14年前美方真空推力344吨的RS-68比肩？
& & 不乐观，不悲观，要客观。兵器迷的判断是这样：我们肯定自身的进步。同时必须清醒的认识到，这样的进步，也仅仅是让我们在20多年后重返运载火箭第二集团而已，补课的意味非常浓厚。私下说：我们再不补这个课，就快要不入流了（2020年的三大任务都完不成），哪里谈得到什么“世界一流”？
& & 关于氢氧机和煤油机的技术路线之争
& & 有些媒体报道YF-100时，宣传中国是俄罗斯之后第二个掌握高压补燃循环发动机的国家，连美国都望尘莫及。其实，高压补燃循环未必是最高大上的循环方式。兵器迷对这个问题做过相关讨论，现在再往深一层说几句。
& & 液氢/液氧的能量密度高，推力室理论比冲比液氧/煤油高约1/3。所以氢氧机的比冲超过400秒是很轻松的事，而煤油机理论极限才390秒，实际工程上350秒就是天花板了。这就是为什么，追求高比冲的美国从1970年代以后就比较执着的选择氢氧发动机路线。大推力室（含燃烧室）、氢涡轮泵、氧涡轮泵、液氢除杂等核心技术都搞得定，美国先进的石化工业又为廉价液氢燃料铺平了道路。万事俱备之后，美帝愣是把别国通常仅仅用于上面级的氢氧发动机，搞成了RS-68这样的344吨大推力一级，没助推器直接起飞都没得问题。
& & 那为嘛美国还要买俄罗斯的RD180呢？还是有搞不定的嘛，这就是价格。一般来说，氢氧发动机和燃料液氢，比液氧/煤油发动机和燃料煤油还是要贵一些。比如RD180比2000万美元的RS-68改型要便宜一半，所以美帝买毛子的货。再说，液氧煤油的推力虽然更大，但反正阿波罗计划后重型运载火箭需求少了，近地空间站用RD-180正合适。不过，2010年代后，看到中国的载人登月就要长出八字那一撇了，美国人又开始琢磨载人登火（星）。这下，重型推力的液氧/煤油才又有用武之地了。美国人也回头考虑重载煤油机了不是——到哪儿说哪儿，对吧。
& & 而苏联正好反过来，氢氧机搞到200吨左右，就很难上得去了，大单室氢泵氧泵都搞不利索。而自家煤油机的大推力却可以轻松做到700-800吨，至今是全球最速激的一级动力。又是浮在石油上的国家，航天级精炼煤油那是取之不尽，所以才选择液氧煤油路线。同时在技术上用高压补燃来提高比冲，克服液氧/煤油的低比冲和煤油结焦积碳缺陷。
& & 如此，才形成今天美俄各执液氢/液氧和液氧/煤油大推力发动机牛耳的局面。这个局面，是两个国家的不同液体火箭技术路线形成的，而并非美国一定达不到鹅毛这样的水平。反过来说，美国的氢氧机固然霸天，煤油机就真落后吗？人家为土星-5做过的690吨煤油机F1，到今天50年过去了。可放眼全球，除了美俄，谁敢说能做？
& & 关于甲烷机
& & 液氧/甲烷也是液体火箭。不过甲烷机还没有正式型号，本不在本文的讨论范围内。之所以再多谈几句，是因为2013年10月，航天六院的一则新闻说，101所的新一代60吨级火箭液氧甲烷发动机全系统首次点火试车获得成功，引起了部分网友的注意。有人评论说，甲烷机比较鸡肋，鼓舞士气也就罢了，发展型号不堪大用。
& & 这话有道理，就连西安院的专业文献也认为：甲烷密度比冲比液氧/煤油发动机低，使用安全性也不如煤油；性能又比液氧/液氢发动机低。因此，看起来应用前途确实不明朗。不过，甲烷也有其独特的优势：甲烷的冷却性能良好，再生冷却指数比煤油高75%，是仅次于液氢的再生冷却剂。比起液氢，甲烷可从天然气方便获取，沸点比液氢高90℃，成本比液氢低，相对密度比冲又高了约80%。比起煤油，它的结焦温度高、富燃燃烧积碳少、沸点低、重复使用时无需清洗。因此，液氧/甲烷发动机是可重复运载器较为理想的选择。与俄罗斯为单级入轨或重复使用而研制的液氧/煤油/氢三组元发动机RD-701和RD-704有一拼。
& & 有朋友疑惑了：可重复运载器……是干什么的？
& & 您若看这个词儿眼生，看看下面这张图，估计就想起来了。
中国神龙空天机
& & 据报道，中国有“神龙”和“遨天”两个可重复运载器项目。预计至少有一个2020年到达研制节点。这么看，说不定，甲烷机这鸡肋，哪天变鸡腿了。
& & 果真如此，中国的甲烷型号机，2020年见！
& & 关于技术之外的因素
& & 有些网友的技术功底很深，在探讨时对新技术推崇备至，兵器迷很佩服。不过，就具体型号而言，除了技术，也还是要结合其他因素，比如需求、成本。比如：印度的PSLV火箭，50吨级推力，近地轨道3.25吨。不要说比长5的LEO 25吨，就是比长2F的LEO 9吨，也是小巫见大巫啊。可就是这样一枚连网友们都不拿正眼看的极地卫星火箭，在3年前的日，将印度首个月火星探测器发射升空，亚洲第一。这样低的成本，这样低的技术，这样高的效益。同在亚洲超过印度几个身位的日本、中国，其实很值得反思。
& & 再如：美国民营航天公司SpaceX的猎鹰9运载火箭，近地轨道LEO 22.8吨；地球同步转换轨道GTO 8.3吨。一级9台50吨级的煤油机Merlin发动机并联，开式循环。设计极致简约，与分级循环高压补燃什么的高技术完全绝缘。长径比达到让人惊讶的19，干质比超过25，完全突破行业经验值。网载SpaceX公司CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)说造价只有1600万美元（原文如此），发射价格万美元，比俄罗斯质子号的7000万-1亿美元要便宜很多。完全一副经济实用型的样子，业界评价是“将改变商业发射规则”。
& & 当然，中国也在搞低成本发射，主要是小卫星领域。比如长征6号，基本型700千米高度国内测控太阳同步轨道SSO运载能力将达到0.7吨（全球测控1吨）。发展型长6A的SSO轨道的运载能力提高到4吨左右，通吃中小LEO轨道和SSO轨道发射市场。一个小型煤油机火箭的改型，就会让高大上的中型机长征7号很不舒服。为什么？成本低啊。
& & 不过，螳螂捕蝉黄雀在后，长6盯着长7的地盘，长11还盯着长6的饭碗呢。长7首发5天后的日，中国固体小型火箭长征11号一箭四星荣耀首发，700KM轨道达350kg。350公斤，别嫌小啊， 未来小卫星、微卫星的市场大着呢。何况长11就不能有增推型？
& & 再加上长征11的测试-发射24小时急速快递，成本也超低：长11不要火箭发射场，不要勤务塔、不要脐带塔、不要导流槽，不要发射台——就能发射。一片平地，就行。
& & 意思就是：长11使用轮式转运车进行运输和起竖准备。至于有人说长11是脱胎于DF-31…….兵器迷可真不知道。
& & 重要的话说三遍：需求、技术、成本，要综合考量。如果仅仅是技术水平高，型号可不一定就能获得市场成功。
& & 关于中国重型运载火箭规划
& & 长征5号的近地轨道运载能力25吨，俄罗斯航天局在研的Angara A7运载火箭近地轨道运载40吨，但这些都算不上是重型运载火箭。
& & 真正的重型运载火箭，是指火箭起飞推力在3000吨左右、近地轨道LEO运载能力在100吨以上的火箭（比如美帝的F1，鹅毛的RD-170）。
& & 根据中国航天科技集团《2011年度社会责任报告》和2013年航天六院谭永华院长的介绍，中国未来的重型运载火箭为长征9号。长征9号的主要用途，将是载（多）人登月等小行星探测、远离地球的深空探测、大型近地轨道空间站（单件50-80吨）建设等用途。
& & 该型火箭的主要发展构型设想为三级半，即：芯一级动力：8米直径（含4台500吨级液氧/煤油发动机）；助推器动力：4*3.35米直径（各含1台500吨级液氧/煤油发动机）；二级动力：2*200吨液氢/液氧发动机；三级动力：2*50吨级液氢/液氧发动机（估计为YF-77）。
& & 其中的200吨级液氧/煤油发动机和500吨级液氧/煤油发动机，分别参见《第二篇》和《第三篇》中的讨论。
& & 长征9号火箭起飞质量达到3000吨（长征5号基本型不到900吨），近地轨道LOE运载能力超过100吨。媒体报道说“这样的运载能力,在目前各国在研的新型运载火箭中，将仅次于美国的太空发射系统(SLS)重型火箭，其地轨道运载能力为130-150吨”。不过不要忘记，SLS的主要动力：RS25氢氧发动机，在日，已经在密西西比斯坦尼斯航天中心完成了首次的650秒RS-25 氢氧发动机的测试。有底气的美国人，因此预计SLS火箭于2018年首发。而中国的长征9号、500吨级煤油机和200吨级氢氧机，还停留在远期规划的纸面上，尚未正式立项。
& & 回首往昔，从仿制东风-1液体导弹开始，在近六十年的岁月里，中国液体火箭发动机和液体运载火箭，如同中国航天事业的一个象征，走过了坎坷艰难的发展历程。进入21世纪之后，中国航天发展速度明显加快。航天年发射次数2004年开始超过欧洲、2011年开始超过美国，在轨航天器超过100，稳居世界第二。2010年后至今，以长征5号、6号、7号新型液体运载火箭，和YF-77液氧/液氢发动机YF-100液氧/煤油发动机为代表，更是迎来了一波较新的重大突破。以一期年产12枚运载火箭的能力的天津生产基地和海南文昌发射基地为代表，运载火箭基础设施的步步夯实，也都历历在目。
& & 展望未来，如果一切顺利，长征9号预计2030年首发——这个时间对于中国目前的技术水平，绝非一个宽松的时间表。而2016年长5和长7的首发成功，对于实现这个计划的实现是一个至关重要的起点。
& & 航空航天强国，那是钱堆的，那是汗浇的，那是命拼的，那是一个真正大国的国家意志。
& & 在中国的航空航天领域，有很多的落后需要去追赶；有太多的未知需要去探索；也必将更多的传奇将会被创造。
& & 来路深深，前路漫漫。无论成败，无惧风雨，中国航天人的飞天梦想，永不褪色。
& & 让我们祝愿，2016年长征系列新型液体运载火箭的首发圆满成功；
& & 让这样的成功，为下一个十年中国的新一代重型卫星、嫦娥三期探月和载人空间站工程，拉开精彩纷呈的序幕；
& & 让这样的成功，让更多这样的成功，为未来中国近地大型空间站建设、载人登月和宇宙深空探测，点亮一个数千年问天民族的伟大光荣，与梦想。
& & 所有资料来自于互联网公开报道和公开出版物，如：《中国液体火箭发动机》；《俄罗斯液体火箭发动机》；《液体火箭发动机技术发展》；《重型液体火箭发动机研究》；《液氧/煤油发动机》；《液氧/甲烷发动机》。（来源：凤凰军事）
一箭穿云惊浩宇，九天揽月灿星河（一）
——长征系列新型液体火箭发射的四大看点之一《推进剂篇》
& & 2016年，中国的航天发射将迎来一个小高潮。天宫二号空间实验室、神舟十一号载人飞船将陆续发射。同时，新一代运载火箭中的长征5号、长征7号也将迎来首发亮相。其中，长征7号运载火箭的所有部件已于日下午安全运抵海南文昌航天发射场。广大航天迷和军事迷都怀着浓厚的兴趣和期望，等待着长征系列的新兵首秀拉开序幕。
& & 这一次，我们从技术角度，来聊聊近年中国长征系列新型液体运载火箭的几大看点。这第一篇，就来谈谈国产运载火箭的新型液体推进剂。
& & 我国现有的液体火箭发动机，推进剂方案主要是：四氧化二氮/偏二甲肼，即氧化剂为四氧化二氮N?O?；燃料是偏二甲肼，英文缩写UDMH,分子式（CH3）2NNH2。该型推进剂主要用于：
& & 发射近地轨道卫星、返回式卫星的主要运载工具：长征2号丙运载火箭；
& & 发射目前推力最大、主要用于地球同步轨道卫星和嫦娥月球探测器的运载工具：长征3号甲/乙运载火箭；
& & 发射载人航天神舟系列飞船和空间站天宫一号的运载工具：长征2号F运载火箭
& & 而2016年要首发的新型液体运载火箭，推进剂方案则有很大不同：
& & 长征7号：芯一级、二级和助推器发动机，都是液氧/煤油，即以液态氧为氧化剂，以煤油为燃料的推进剂方案；
& & 长征5号：助推器的推进剂方案，是液氧/煤油；芯一级和二级的推进剂方案为液氧/液氢，即以液氧为推氧化剂，液态氢为燃料。
& & 那么，长征系列新型火箭，为什么要放弃四氧化二氮/偏二甲肼，使用液氧/煤油和液氧/液氢方案呢？
& & 1、价格成本。根据国内披露的相关资料，偏二甲肼的价格比煤油贵30倍，因此从成本上煤油作为燃料更合算。举个例子，如果要发射一个中国载人空间站——20吨左右部件到近地轨道，采用四氧化二氮/偏二甲肼的二级半方案，推进剂的费用大概是3000万-4000万人民币，而液氧/煤油方案大约只要200万元不到。
& & 综合比较一下各种推进剂方案：成本最低的就是液氧/煤油和液氧/丙烷，二者都比液氧/液氢和液氧/甲烷推进剂的成本低50%到65%，更是固体推进剂价格的10-15%，因此具有非常显著的成本优势。
& & 有朋友问了，既然液氧/煤油最便宜，长征系列新型火箭为什么不是各级都采用液氧/煤油，而是又部分采用了液氧/液氢方案呢？
& & 我们后面再说。
& & 2、环保安全。偏二甲肼/四氧化二氮的安全性较差，其中：偏二甲肼液体燃料的化学成分有毒，属于三级中等毒性物质。而且，这种毒性致癌。更要命的是，这种燃料容易挥发并通过皮肤吸收。从火箭材料相容性上讲，偏二甲肼与铝和钢可以相安无事，但却与铜、铜合金难以相容。
& & 再说推进剂中的强氧化剂：四氧化二氮，也有剧毒，呼吸道毒性和生殖毒性强烈。四氧化二氮的液体中往往含有分解出的二氧化氮，后者也具有神经麻醉的毒性。从火箭材料相容性上讲，四氧化二氮哪怕遇到少量的水分，如空气中的潮湿气体，就会迅速分解形成硝酸。而硝酸对火箭内壳的铝合金等构料和传感器具有极强腐蚀性。
& & 以长三甲火箭为例：芯一级和二级使用偏二甲肼(UDMH)和四氧化二氮(N2O4)作为推进剂。以目前的材料技术，只能保证四氧化二氮/偏二甲肼推进剂在火箭体内安全保存最多6天。因此为了稳妥起见，总是在发射前24小时加注燃料，发射前8小时必须加注完毕。
& & 这也是为什么，我们往往在近年中国航天发射的新闻中看到，当加注火箭燃料时，执行任务的工作人员必须戴防毒面具和穿防护服。
& & 与四氧化二氮/偏二甲肼推进剂相反，煤油与液氧都没有毒，燃烧也只生成水和二氧化碳，与火箭的材料相容性也很好。因此它们作为推进剂的生产、保存、运输和使用，具有更好的环境保护性。
& & 至于液氧/液氢方案,&大家都知道液氧和液氢无毒，燃烧产物是水，不用说就更加环保了。
& & 有朋友问了，那么液氧/丙烷推进剂，还有液氧/甲烷推进剂，它们有没有污染呢？
& & 甲烷基本无毒，丙烷有微毒，燃烧产物都是二氧化碳和水。其实液氧和烃类完全燃烧的产物，大多都是相对环保的水和二氧化碳，毒性差别并不大。但是甲烷和丙烷容易挥发，挥发气体遇到明火容易爆炸。特别是丙烷气体比空气重，任何泄出或渗漏，都比甲烷更加容易积聚在地面和角落，从而更容易遇到地面明火而爆炸。因此从安全性上讲，煤油比甲烷、丙烷更安全。
& & 顺便说一句，固体火箭燃料的产物中，有大量三氧化二铝、三氯化铝和二氯化铁固体颗粒，比液体燃料有更大的污染。也许就是这个原因，网载我兔航天工业近年来已经不再生产高毒高污染的固体火箭燃料，而是全部使用从俄罗斯进口的固体燃料。
& & 3、温度适应。偏二甲肼是一种常温保存和使用的燃料，热稳定性良好，对冲击、压缩、摩擦、振动甚至枪击，均不敏感。只要解决了安全加注问题，日常贮存运输的管理相对简单，是这种燃料的最大优势。因此偏二甲肼通常用在军用导弹上，更具体的说，就是战略导弹。比如俄罗斯的SS19，我兔的东风-4,、东风-5液体燃料战略导弹、都使用了四氧化二氮/偏二甲肼推进剂方案。
& & 而液氧/煤油推进剂，温度方便性就差一点。因为煤油虽然也是常温燃料，但液氧却需要零下183℃低温保存，相对来讲不是很方便。而液氢/甲烷、液氧/丙烷、液氧/液氢推进剂方案，则无论是燃料还是氧化剂，都需要低温保存。
& & 这其中，液氧/液氢推进剂方案就最麻烦。因为液氢需要零下252℃低温保存，超过了绝大多数气体的凝固点。这意味着：如果在生产、贮存、运输、加注等任何一个环节中混入空气（或氦气之外的其他任何气体），混入的气体就会立刻固化成小块。这些固体一方面会阻塞传输推进剂的管道系统，从而造成液液氧/液氢发动机在燃烧过程中出现不稳定现象。另一方面，固体之间的微小碰撞带来的能量，都有可能引爆液氢摧毁整个火箭。
& & 由于上面这些原因，液氢、液氧、煤油这些低温液体推进剂，大多用于民用航天运载火箭的发射，而不是对战场环境要求很高的军用导弹发射。插一句：过去中国的火箭发射场中，只有西昌具备液氢燃料加注能力，今后文昌也可以发射。但是酒泉和太原连低温液氢推进剂储存和加注能力都没有。
& & 4、原料获得：相对于昂贵的偏二甲肼，液氧和液氢原料可以说是取之不竭的。目前主要从石化工业获得，咱们不多说。
& & 至于煤油作为火箭发动机的燃料，怎么说呢？对于中国来说，这种原料的获得既不容易，也容易。
& & 有朋友倒了：不容易就是不容易，容易就是容易，兵器迷说话颠三倒四吗？
& & 是这样：中国毋庸置疑是产煤大国，但煤油并不是加工煤炭产生的，而是石油化学工业的产品。而且，用于火箭推进用的煤油，叫原油基航天煤油(国际上代号是RP-1)，必须采用国内特定油田的特定原油加工。因此资源稀少，比一般煤油和柴油要昂贵。这就是兵器迷说的不容易。
& & 有朋友建议：中国储煤非常丰富，能不能用煤制航天级煤油呢？
& & 您说对了：内蒙神华集团和中国航天科技集团双方战略合作，进行航天级煤基煤油的研制开发。日上午，液氧煤基航天煤油的火箭发动机整机热试车，在中国航天科技集团六院试验区成功进行。航天六院发动机专家、新一代运载火箭副总设计师刘红军介绍，神华煤基航天煤油各项性能指标与原油基航天煤油相当，完全可以替代后者。这是世界航天领域首次在航天火箭发动机用“煤基煤油”代替“原油基煤油”。从此，我国极为稀缺的航天煤油燃料由此增添了一个难得的战略性供给选项，这就是兵器迷说的容易。
& & 中国的国情，决定了航天级煤油比液氢的供应更加便利，这与美国的情况有所差异。有兴趣的童鞋，去查查两国液氢的价格就知道了。美国的液氢比中国便宜N多倍。
& & 有朋友问，刚才说了新旧推进剂在价格、环保等的差别，那么作为火箭推进剂核心指标的推进效能，各种推进剂又有怎样的差异呢？
& & 为说明这样的差异，我们先要了解火箭推进剂推进效能的术语——开始啃墙皮了哈。
& & 5、推进效率
& & A：比冲（specificimpulse）。比冲，是描述推进系统的燃烧效率的专用术语，在航天领域用于描述单位重量的推进剂所产生的冲量。比冲越高，代表推进剂的效率越好。单位为米/秒（m/s）或牛·秒/千克（N·s/kg），工程上习惯使用秒（s）。
& & 这个比较好理解，推进剂的冲量越大，产生同样推力所需要的推进剂重量越少，火箭携带的燃料负载就越低。我们刚才谈到过的几种推进剂的比冲如下：
& & 表1：几种航天液体推进剂方案的比冲比较（特定混合比数据）
& & 有朋友说：这么看，除了液氧/液氢一家独大，其他几种差别不大啊，而且液氧/煤油的比冲似乎倒数第二，中国采用这种推进剂有没有效率问题呢？
& & B：密度比冲。密度比冲（density-specificimpulse）:&是推进剂的密度与其比冲的乘积。这个也比较好理解，推进剂的密度比冲越大，产生同样冲量所需要的推进剂的体积越少，火箭携带的燃料所占的空间就越低。
& &&表2：谈到过的几种推进剂的密度比冲如下：
& & 这次有变化了吧。其实偏二甲肼/四氧化二氮和液氧/煤油推进剂方案的密度比冲都比较高，而液氧/丙烷和液氧/甲烷就差了10%-20%。至于液氧-液氢，就一下子跌到最后一位了：差了第一名60%左右——氢气的体积是同等重量氧气的16倍。液氧/液氢的相对密度也只有液氧/煤油的三分之一左右，所以密度比冲就下来了。
图：长征5号一级液氢箱
& & 因此，从密度比冲来讲，液氧/煤油居于第二位，与第一位的偏二甲肼/四氧化二氮差别不大。同时又具备前述价格、环保、温度、原料等长处。因此液氧/煤油作为长征系列火箭的新燃料还是很有综合优势的。
& & 不过，煤油作为航天级燃料，也有一定的缺点。
& & 有不少网友评论说，兵器迷是中间派，而且语气并不都是赞同的，俺却非常喜欢这个词——中间派。
& & 当下很多人爱走极端，善恶黑白，赞骂捧杀，分明爱憎，快意恩仇。中间派现在可绝对是少数派，呵呵。不过，既然讨论的是技术，俺就做这个少数派好了。
& & 液氧/煤油推进剂的主要缺点是，煤油燃烧容易产生结焦和积碳，有燃烧不稳定的问题。日本研究H-IIA/B火箭的LE-7A发动机时，也想用液氧/煤油方案，就因为结焦积碳这个问题解决不了，因此曾提出了液氧/甲烷方案作为替代。
& & 这是因为，甲烷首先在再生冷却方面有优势：液体火箭发动机的推力室，一般会用推进剂的一部分作为冷却剂，使其流过冷却通道来冷却室壁，然后再流入燃烧室参加燃烧，这种冷却方式称为再生冷却。而甲烷的比热很高。就是说，单位质量的甲烷在改变温度时，所吸收或放出的热量是很高的，因此作为冷却剂时,冷却效果非常好，非常适合作为再生冷却剂。同时，甲烷又基本不产生结焦（结焦温度978℃，比煤油高400°左右），积碳几乎不存在，在烃类燃料里，这是一个非常独特的优势。
& & 不过，让日本人郁闷的是，液氧/甲烷方案也没能进行下去。因为甲烷中含硫量高于5ppm时对铜内壁有明显腐蚀，这对发动机和火箭上的铜和铜合金器件不是个好消息。虽然美国人研究发现，在冷却通道上镀金或铂后腐蚀明显减少，但贵金属的采用大大增加了发动机的生产成本和工艺难度。
& & 甲烷和丙烷要加工成合格的火箭燃料，也还有一个办法，就是经过非常复杂的净化脱硫程序，但这么做成本也很高。同时，甲烷密度太小，饱和蒸汽压力高，导致密度比冲低，泵汽蚀性能也不易保证。所以，日本人绕了一大圈，最后LE-7A用的是液氧/液氢，当然也就不存在积碳结焦的问题。
& & 应该说，苏联在解决煤油结焦积碳这方面问题的技术上最成熟。苏方综合采用了推进剂含硫量控制、调整推进剂初始温度控制、燃烧室内壁材料优化、内冷却环带设计、燃烧室内高温隔热涂层、提高燃烧室压力的同时采用富氧发生器等几大措施，以其高压补燃循环技术的深厚功力，在很大程度上解决了煤油的结焦积碳问题。
& & 因此，我们在为长征系列新型火箭性能提升而高兴的同时，也可以合理的推测，中国也已经解决了煤油燃烧结焦积碳的问题。中国新型液体火箭的推进剂，因而成为今年航天发射的一大看点。
& & 在推进剂篇的最后，让我们试着探讨一个比较苛刻的问题：究竟什么样的液体燃料对于航天火箭是最好的？
& & 一般来说，火箭在地面发射时，由于大气密度和地心引力作用都处于最强水平，满载的推进剂又没有消耗，因此火箭载荷是最大的。因此航天发射的助推器发动机（有时也包括芯一级发动机），这时候需要提供很大的推力，需要很大的比冲。可是如果单看真空比冲，液氢/液氧发动机无疑是最大的（见上表1），似乎用它最合适。但它的密度比冲却很低（见上表2）。使用液氢燃料，体积必然很大，气动阻力也最大，再加上液氢贮箱的保温材料要比其他液体推进剂的贮箱厚得多，会导致液氢箱的结构重量剧增。最终造成发射入轨的有效载荷降低。因此这样的高比冲实际意义就打了折扣。此时，更适合采用密度比冲和真空比冲都很高的液氧/煤油作为助推器（有时也包括芯一级）动力的推进剂。
& & 而到了航天火箭第二级（有时也包括上面级）工作时，助推器已经分离（如果到了上面级，则一二级分离也先后完成），火箭重量剧减。飞行已经在稠密的大气层以外，气动问题减弱，燃料体积偏大已经不是主要矛盾。这时候直接采用最高比冲的液氢/液氧作为发动机的推进剂，就是更合适的选择。同时，氢氧发动机的重复启动性更好，适合入轨控制调姿方面的要求，也更加适合作为上面级。比如，嫦娥三号探月工程就有着多窗口、窄宽度发射和高精度入轨的要求，因此只有氢氧发动机才能完成上面级的任务。
& & 所以，像苏联的“能源号”火箭，就使用了液氧煤油助推器和液氧/液氢芯级的构型，而美国的“土星5号”火箭，采用了5台液氧/煤油做一级，和液氧/液氢做二三级这样的构型。
& & 长征5号，则在助推器采用了液氧/煤油，而在芯一级和二级采用了氢氧发动机。当然，这是一般而言，并不绝对，比如长征7号火箭也采用了芯一级和推进器都是液氧/煤油，而第二级用的也是液氧/煤油。
& & 我们再举一个例子：虽然中国的新型液体发动机研制项目，已经在紧锣密鼓的进行中，也充分认识到四氧化二氮/偏二甲肼燃料有诸多缺点，但是2009年，仍然启动了采用这种推进剂的“远征系列上面级”研制。其中，远征2号与新型长征5号火箭组合，可以承担一箭一星、一箭双星和一箭四星直接入轨发射任务，在轨时间6.5小时，具备2次启动能力。为什么呢，也有一个原因是看中了四氧化二氮/偏二甲肼这种燃料密度比冲第一高的优势。
& & 我们的上述讨论，各种推进剂方案有不同的优缺点，因此没有所有场景下绝对最好的选择，只有特定需求和特定环境下相对较好的选择。其实这个道理，也不仅仅是火箭推进剂领域的独特之处吧。
& & 注：所有资料来自于互联网公开报道和公开出版物，如：《中国液体火箭发动机》；《俄罗斯液体火箭发动机》；《液体火箭发动机技术发展》；《重型液体火箭发动机研究》；《液氧/煤油发动机》。；《液氧/甲烷发动机》；《兵工科技》，等等。（来源：新浪网.兵器迷的天空的博客）
一箭穿云惊浩宇，九天揽月灿星河（二）
——长征系列液体运载火箭的四大看点之二《氢氧发动机篇》
& & 话说中国的液体火箭发动机，最早要追溯到1960年代的东风-1短程弹道导弹。1957年，苏联赠送给中国2枚R-2型导弹，我方将1枚留作研究，另1枚投入测绘仿制，发展中国自己的第一个弹道导弹型号：东风-1。日，东风-1试射成功，最大射程600公里，弹重20.5吨。这东风-1采用的就是单级液体火箭发动机，氧化剂为液氧，推进剂为酒精。
& & 真的，纯酒精哦。因此还引出一件趣事：众所周知，俄罗斯战斗民族同时也是伏特加的超级粉丝团，为此还发生过在华苏联军事专家偷喝R2/东风-1导弹燃料酒精的故事。有兴趣的同学，可以去搜科罗廖夫同志的趣文。
& & 后来，中国逐步研制了一系列航天用途的液体火箭发动机，代号均为YF(即“液体”和“发动机”两个词的拼音首字母)。从推进剂方案来看，包括以下四个分支：
& & 分支一、硝酸-27S（HNO3-27S）+偏二甲肼UDMH——25-30吨级推力的YF-1,YF-1,YF-3；100吨级的YF-2，YF-2A等等（注意：YF-2/A由四台YF-1捆绑而成，因此实际上不能算是一种独立的发动机型号）。
& & 分支二、四氧化二氮N?O?+偏二甲肼UDMH——70吨级推力的YF-20，YF-20B，YF-21，YF21B，YF-22，YF-22B，YF-24，等等。
& & 这个分支有一点很值得一提。其中YF-22型号，1965年开始研制，历时十七年，于1982年设计定型，是我国用于东风某型洲际弹道导弹（你懂得）第一级和第二级的型号发动机。该发动机进行了累计73780秒的各类型试车，经历了大推力（额定推力的117%）和长程（额定工作时间的500%）可靠性试车的考验。其性能可靠性大于95%,&结构可靠性大于99.9%,&寿命下限为额定工作时间的3倍以上,&具有当时世界同类产品的先进水平。该型洲际弹道导弹一级采用四单机关联,&并可实现切向摇摆,&使中国导弹的飞行姿态和稳定控制技术达到了当时的世界先进水平。该型洲际弹道导弹二级也采用与一级相同的一台单机，即“&一代二”的两级用一发方案,&这样缩短了研制周期。YF-22的改型发动机YF-22D用于改型洲际弹道导弹，于日发射成功。其民用版发动机则首先应用于长征四号运载火箭,&于日首次飞行成功，把中国风云一号太阳同步卫星送入了预定轨道。
& & 这个分支的液体火箭发动机, 经过了数十年的研制历程，成为中国大型弹道导弹和航天发射的主力发动机。虽然中国其他新型洲际弹道导弹的燃料已经逐步固体化，但民用航天发射至今仍然采用该类型的液体发动机。而且，在过去的所有飞行发射试验中, 这个系列的液体火箭发动机保持了极高的成功率。
& & 介绍了前两个分支，下面就是我们此篇文章的重点——氢氧发动机。
& & 分支三、液氧LH2+液氢LOX——氢氧发动机，采用252℃的液氢和零下183℃的液氧分别作为燃料和氧化剂，因此是名符其实的低温发动机。采用这样低温发动机的火箭，因此被称为“冰箭”。中国氢氧发动机的主要型号如下：
& & YF-73：真空推力&4.5吨力，真空比冲425秒、总工作时间750秒。1984年首发，用于长征三号运载火箭第3级动力。
& & YF-75：真空推力8吨，真空比冲438秒。1994年首发，用于长征3号甲、长征3号乙及长征3号丙运载火箭第3级。其改型YF-75D于&2006年开始研制，2014年进入验收阶段，准备用于长征5号的二级动力。
& & YF-77：真空推力约70吨，真空比冲约430秒，发动机500秒长程热试车已经成功，准备用于长征5号的芯一级动力。
图1：中国YF-77液氢液氧发动机
& & YF-77，也是今年长征5号发射的一大看点。兵器迷个人以为，这甚至是今年长征系列新箭发射最值得关注的一点。
& & 为什么呢？
& & 首先，氢氧发动机的研制，一直是中国液体发动机最大的一个短板。我兔到现在，真正成熟的产品也就是8吨级的YF-75。长征5号将要用在芯一级的这款YF77,在推力指标上相当于YF-75的9倍，技术进步有跨代之感，自然值得关注。
& & 另一方面，也许正是因为这样大幅度的进步，YF-77从2001年立项历经十年研制，进程坎坷不断。日首次全系统试车。2007年就先后四次500秒长程试车失败，官方评论为“国内外都罕见的重大技术障碍”、“缺乏大推力氢氧发动机的研制和工程经验，其研制难度（比YF-100）要大得多”。一直到日500秒长程热试车试验成功，YF-77发动机的关键技术才获得艰难突破，此时距离立项已经过去11年，而此时累计试车只有22000秒，比同类发动机秒的试车时间差的很远。该型发动机在十余年的研制过程中，全面突破的关键核心技术达12个大项、200多个小项。足见其研发之路的艰辛程度，如何不令人格外关注。
图2：YF-77发动机试车
& & 对比之下，几乎同时立项研发的YF-100液氧/煤油发动机，2006年已经成功进行首次600秒长程试车（所需额定工作时间只有150秒）。2011年9月，以3台发动机验收成功为标志，六院已经研制120吨级基本型液氧煤油发动机数十台，累计试车超过32000秒。截至2013年8月，YF-100试车已超过上百次，累计点火工作时间已超过40000秒。YF-100的顺利研制，使得六院曾经认为2014年长征5号可以首发，结果至今却延宕了2年。直到日，YF-77作为长征5号芯一级动力系统第二次试车成功，才让研制方松了一口气。因为唯有如此，长征5号才能转入发射场合练走向首飞。
& & 因此，网上曾经诟病YF-100不给力造成长5的2014年首发打脸。其实，是开发进度不稳定的YF-77拖了长5首发全状态达标的后腿，才是真的。
& & 还没上天的YF-77，其70吨的真空推力虽然已经比YF-75几乎高了一个数量级，但与国际主流液氢/液氧发动机相比，还是有巨大差距。比如，日本H-IIA/B火箭上LE-7A的真空推力112吨；欧洲阿丽亚娜5的火神2（Vulcain2）的真空推力137吨；苏联1980年代研制成功150吨级的RD-0120液氢液氧发动机，后来又研制成功200吨级的RD-10120液氢液氧发动机。
& & 美国1960年达研制百吨级的J2氢氧发动机，用于美国航天飞机的SSME氢氧发动机推力达到了213吨；2002年首发的美国德尔塔4火箭的RS-68的真空推力344吨；用于登陆火星的SLS火箭动力RS-25发动机，在2015年已经进行了500秒和650秒长程点火试验，预计年发射。
图3：美国RS-68氢氧发动机
图4：美国RS-25氢氧发动机
& & 就连军迷们一直不屑一顾的阿三，也在这方面的实际应用上暂时领先中国。日，印度空间组织在安得拉邦航天中心成功发射GSLV-D5运载火箭，该火箭的第三级首次成功应用了印度国产氢氧火箭发动机CE-20，使印度成为美、俄、欧、日、中之后，世界第六个具备低温火箭发动机技术的国家。而且印度的氢氧发动机首次出手就很有档次，其推力达到了20吨，超过中国8吨级的YF-75一倍还多（原文如此）。
& & 那么，人们不禁要问，除了70吨级的YF-77，中国还有没有更大的液氢/液氧发动机呢？
& & 中国重型液氢/液氧发动机规划
& & 根据中国航天科技集团《2011年度社会责任报告》，中国未来将发展重型液氢液氧发动机：即推力200吨级，真空推力为2460千牛、真空比冲为425秒的液体发动机。该型发动机预计2030年将用于长征9号重型运载火箭的二级级动力。
图5：200吨级氢氧发动机原理图
其技术难点如下：
& & 1、大推力发动机高空点火与启动技术：需要合理分配发动起起动能量，安全可靠点火，平稳快速进入额定工况。如果点火和起动不当，会出现爆轰、压力峰甚至起动失败。需要进行理论与仿真计算、真空点火试验。
& & 点评：液体发动机能够灵活多次点火起动，是对固体发动机的主要优势之一（有些小型脉冲式液体发动机甚至可以开关机25万次以上）。这有利于航天器推力-时间曲线的有效控制，对姿态和轨道调整是必须的，也是未来深空探测和载人航天技术的重要一环。但是液体发动机的点火时间比较长，有的甚至达到几秒钟。氢氧低温发动机起动时，还要先用液氢降温预冷，达到工作状态后才能真正点火。点火之后，在零点几秒内，发动机从0转速加速到每秒几万转；燃烧组件从环境温度达到℃，起动过程的每个指令都必须精确到百分之几秒，甚至千分之几秒。而且非自燃推进剂还一个单独的点火系统，比如不容易点燃却容易爆炸的液氧/甲烷发动机，点火系统堪称其核心技术。
& & 2、发动机结构动力学优化技术：确保发动机结构频率和动态刚度要求，且布局合理、结构紧凑、维护性好。需要数字仿真技术并设置高压液路补偿措施。
& & 点评：200吨级发动机的结构，不是70吨级的简单放大。推进剂和燃料的混合比调节装置、补偿液路的管路布局等，大尺寸发动机振动控制和应力控制，都为结构力学优化设计带来了不小的难度。
& & 3、大热流、高效、稳定燃烧推力室技术：需采用多种综合技术措施抑制高频不稳定燃烧。需在身部与喷管上段再生冷却、喷管下段引入燃气冷却和辐射冷却相结合的方案，保证发动机可靠工作。
& & 点评：推力室由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件等组成，火箭推进剂通过喷注器注入燃烧室，经雾化、蒸发、混合和燃烧等过程生成燃烧产物，以高速米/秒的高速从喷管中冲出而产生推力。高频横向不稳定燃烧（和低频纵向不稳定燃烧）是推力室正常工况的大敌，控制难度较大。而推力室中的燃烧室，内压力可达20MPa，温度为℃。因此有效冷却是推力室持续工作的要求。这两点是推力室技术的要害。
& & 4、超大尺寸、高效、轻质喷管技术：大面积比喷管延伸段出口直径大，是世界上尺寸最大的氢氧发动机喷管（原文如此）。采用分段设计和制造技术，分为轻质合金再生冷却和超大尺寸单壁涡轮排气冷却两段。
& & 点评：这样的分段设计提高了冷却效率和降低了生产加工难度。但对喷管的应力控制和结构强度可能会产生不利的影响。如果分段的材料性质有差异，更需要注意温度变化带来的影响。
& & 5、低温、高效高抗汽蚀涡轮泵技术：泵入口压力低、效率高、转速高、温度低。采用高抗汽蚀诱导轮和新型低温、低泄漏组合式动密封技术，提高涡轮泵性能。
& & 点评：涡轮泵由气体涡轮、燃料泵和氧化剂泵等组成。由涡轮带动泵，将来自贮箱的推进剂的压力由不足1兆帕提高到20兆帕，然后再送入发动机推力室。高性能涡轮泵可以将海水从海平面打到5000米高。据说YF-77就曾因为涡轮泵的质量问题影响了研制进度。高性能涡轮泵是液体发动机研制的核心技术之一。
& & 6、制造与试验技术：大尺寸银锆铜饼材料与成型、高DN值混合陶瓷球轴承制造、高强度涡轮盘、大尺寸复杂结构钛合金和高温合金精密铸造、增强型钛合金异型材成型、高强度大尺寸特征合金薄壁管等新材料新工艺技术亟需攻关。需要发展高空模拟实验技术、试验台基础设施和火焰导流防护技术。
& & 点评：材料、设备、工艺、试验……道道难关，层出不穷，这就是考验中国航天工业基础功力的型号，其意义非同一般。
& & 看看这些不明觉厉的高大上技术难题，回过头来，客观地说，如果应用YF-77的长征5号以及后续火箭发射顺利，将证明中国已经跨过了大型液氢/液氧发动机研制的初级门槛。虽然前路遥远，但可以为14年后的200吨级氢氧机首发打下一定的技术基础。反之，如果遇到发射问题，或者即使发射成功但技术状态不稳定，则氢氧发动机的这块短板，就将还是压在中国航天人心头的一座大山。
& & 2016年下半年，长征5号的首发，让我们一起凝神细看YF-77氢氧发动机的航天首秀吧。
& & 注：本文已授权凤凰军事发表
& & 所有资料来自于互联网公开报道和公开出版物，如：《中国液体火箭发动机》；《俄罗斯液体火箭发动机》；《液体火箭发动机技术发展》；《重型液体火箭发动机研究》；《液氧/煤油发动机》；《液氧/甲烷发动机》。（来源：凤凰军事）
一箭穿云惊浩宇，九天揽月灿星河（三）
——长征系列液体运载火箭的四大看点之三《液氧/煤油发动机篇》
& & 上文书说到了氢氧发动机，这一篇，我们来谈谈中国的液体火箭发动机的另一个类型——
& & 分支四：液氧LOX+煤油发动机
& & 相比较前面三个分支，液氧/煤油发动机，对中国是一个崭新的液体推进动力类型。但对于世界航天动力来说，这却并不是一款小鲜肉。& & 一、国外液氧/煤油发动机的发展
& & 美国在1960年代末，研制了推力690吨级的F1液氧煤油发动机，用于阿波罗探月工程的土星V重型运载火箭的一级动力。2005年后，民间的SpaceX公司研制的猎鹰9运载火箭，又使用了新开发的Merlin液氧/煤油发动机，地面比冲282s,真空比冲311s。最新的高空版真空比冲可以达到348s。近年来，NASA更是提出2种液氧/煤油发动机方案：F1发动机的改型和445吨级液氧/煤油发动机。
& & 美国的液氧/煤油发动机超过中国几条街。不过，天外有天，还有一个国家的该型发动机，比美国还要牛——苏联。
& & 苏联-俄罗斯的液体火箭发展，一直就以液氧/煤油为主要的技术路线（四氧化二氮/偏二甲肼和氢氧机为辅）。
& & 1957年：研制成功了80吨级的R107/R108液氧/煤油发动机；
& & 年代：研制成功740吨级的RD-170和85吨级的RD-120液氧/煤油发动机，用于能源号和天顶号火箭。RD-170的后期型号RD171M推力为846吨。老毛子的液氧/煤油发动机，确实是逆天啊。
& & 1990年代研制了400吨级的RD-180和200吨级的RD-191液氧煤油发动机，中俄双方正在谈判相关引进的问题。（参见拙文《神弓重箭千钧力，利害权谋三国杀》。
& & 俄罗斯的液氧/煤油发动机，有一个很重要的特征，就是高压补燃循环。
& & 有朋友说，这个我知道。最近媒体报道说，中国已经成为继俄罗斯之后，第二个掌握高压补燃循环发动机的国家。兵器迷对此并不认同。那么，什么是高压补燃循环发动机呢？
& & 二、高压补燃循环发动机
& & 氧化剂-燃料双组元液体推进剂的火箭发动机，其动力循环的方式有两类：挤压循环和泵压循环。挤压方式没有涡轮泵的参与，性能较低，本文不再讨论。
& & 而泵压循环又分为两类，即开式循环和闭式循环。
& & 1、开式循环
& & 主要包括：燃气发生器循环（Gas-generator cycle，简称燃气循环）、燃烧室抽气循环和冷却剂分流循环，等等。开式循环中最常用的方式是燃气发生器循环，其工作原理为：一小部分推进剂在燃气发生器中燃烧，产生燃气推动发动机的涡轮泵，废气直接排出。这样的优点在于，燃气循环的涡轮不必处理向燃烧室排放废气时的反压力，因而涡轮机的工作效率更高，提供给燃料的压力也更大，推力和混合比可大范围调节。还有一个优点是燃气循环的各个组件相对独立，系统设计更简单可靠，涡轮机寿命更长。代价当然就是废气直排的能量损失。
& & 燃气发生器循环也有很多著名的发动机型号，比如日本的LE-5，欧洲阿五的Vulcain，中国的YF-73和YF-75，还有上一篇谈到的中国未来200吨级的氢氧发动机，都是采用燃气发生器开式循环方式。美国土星5号的F-1和J-2,和大名鼎鼎的RS-68氢氧发动机，也都是循环发生器开式循环。
& & 2、闭式循环
& & 主要包括：膨胀循环、分级燃烧循环（Staged Combustion Cycle），等等。膨胀循环发动机很少有大于10顿推力的，不讨论。最常用的闭式循环是分级燃烧循环。美国航天飞机的SSEM，日本LE-7都采用了分级燃烧循环。从应用历史上看，苏联/俄罗斯采用分级燃烧循环的发动机最多。最早的分级燃烧循环发动机，是苏联科学家阿列克谢? 伊萨耶夫（Aleksei Mihailovich Isaev）在1949年提出的，由工程师格鲁什科（Valentin Glushko）设计制造。第一台采用分级燃烧循环的发动机就是NK-33，N1火箭的第一级就安装了30台这样的发动机。1963年，另一台采用这种循环的发动机RD 253开始制造并于1965年安装在了质子火箭上。洛克马丁公司向俄罗斯购买的RD-180也采用这种循环方式。
& & 比较常用的分级燃烧循环，是一种高压补燃循环方式。具体原理是：先把燃料的一部分液体在预燃室中进行富氧燃烧，生成大流量的燃气。然后用这些燃气推动发动机的涡轮和泵,并将这些燃气引入主燃烧室进行二次完全燃烧。由此可以看出，闭式循环高压补燃系统中，实际上燃料先后在预燃烧室和燃烧室进行了液、气两次燃烧，所以是分级燃烧。为了解决液氧/煤油的高温结焦问题，预燃烧室是富氧燃烧模式，富氧燃气到达主燃烧室进行二次燃烧时需要补充更多燃料，因此叫补燃。（对应富氧燃烧的，是氧化剂不足，达不到最佳混合比的富燃燃烧，美国猎鹰9的Meilin燃气发生器循环煤油机用的就是这种燃烧方式）。主燃烧室在进行二次燃烧时压力较高，所以叫高压补燃。
& & 闭式循环-高压补燃系统的优点在于：
& & 1、更加有效的利用了热能，进而提高燃烧效率。
& & 2、液气分级燃烧,大大改善了引擎的燃烧稳定性，能够有效地衰减振荡，因此高压补燃循环系统有利于解决不稳定燃烧问题。
& & 3、燃烧室的压力可以更大，这样可以支持更大的比冲。
& & 4、对于煤油机，在燃烧室压力低于6.9MPa的时候，煤油会产生煤灰沉积物，沉积在喷管的内侧和燃烧室（煤油结焦积碳的问题，参见《第一篇》），因此压力也不得不提高。高压补燃将有助于消除积碳问题。
& & 从性能数据上看：仅采用闭式循环系统就能比开式循环提高比冲6%以上。对二级半火箭来说，当起飞质量相同时，有效载荷能提高30％以上。假若有效载荷相同，运载火箭起飞重量可降低20%，使发射1公斤有效载荷的全寿命周期费用降低约16%。闭式循环中，高压补燃循环的效率更高——我兔的试验结果表明: 高压补燃循环系统的燃烧效率高达0.98。
& & 不过，有媒体说“液氧/煤油发动机YF-100的研制成功，表明中国全面掌握闭式循环高压补燃技术”，因此就如何如何高大上了，甚至比欧美开式循环发动机高N多档次。兵器迷看了，不禁有些皱眉。
& & 闭式循环的高压补燃循环固然有很多优点，但并非完美无缺。比如：既然是高压补燃，推力室就会面临更苛刻的高压工作环境，比如YF-100的室压是18MPa。这对材料强度和系统寿命都有不利影响。而且循环补燃需要添加许多额外的导管来输送高温燃气，还必须设计很复杂的反馈控制系统。这降低了系统的可靠性。由于分级燃烧导致各个组件的性能与其他组件高度耦合，系统可靠性进一步下降。分级燃烧循环发动机相对开式循环的设计难度要大很多。
& & 上述材料和结构的两个问题，都造成了高压补燃发动机的成本上升。欧空局在研制HM-60发动机时，估算高压分级燃烧循环发动机的研制费用要高出开式循环33%，生产成本要高20%，因此未采用这种方案。
& & 进一步说，由于高压补燃分级燃烧循环系统的发动机成本较高，因此只有在可重复使用的发动机上，才具有更好的经济性。而中国新型液体火箭的发动机都还是一次性的。因此使用高压补燃方式，在技术上固然获得了推力上的突破，但将使发动机的研制成本和生产成本大幅度增加。因此苛刻一点，在没有掌握至少部分可重复使用的技术的情况下，就还不能说中国对高压补燃循环发动机技术达到了全面掌握。
& & 至于“中国是俄罗斯之后第二个全面掌握高压补燃循环发动机技术的国家”这种说法，兵器迷也想问问：30多年前美国航天飞机所用的洛克达因（普惠控股）研发的SSME（Space Shuttle Main Engine）液氢/液氧发动机，也采用了高压补燃技术，海平面比冲366秒，推力190吨，而且——可以重复使用。美国又算是高压补燃技术的第几家呢？
& & 进步，充分肯定；差距，更要看清。
& & 平心而论，闭式循环总体上有比较优势，但开式循环也并非一无是处。开式循环对降低系统复杂性、最大化减少火箭干质量都是很有好处的。二种技术路线有优劣，但在一定程度上是有互补性的。美国、日本、欧洲也有发动机采用了分级循环但未采用高压补燃，更多是考虑成本和设计生产复杂度的问题，而并非技术上一定达不到。
& & 而且，我们前边说过，高压补燃循环，只是闭式循环的其中一种方式。其实，还有一种闭式循环方式，叫做“全流量分级燃烧循”（Full flow staged combustion，FFSCC），氧化剂和燃料分别由各自的动力涡轮机供压，部分推进剂通过管道互相交换，分别燃烧驱动涡轮机。这种设计下，涡轮机的工作温度更低，因而发动机的寿命得到延长，效率也更高。而且燃烧室的压力可以更大，支持更大的比冲。再往远了说，还有所谓的“复杂循环”……
& & 商业航天采用何种技术，最主要还是看应用看需求看成本。技术先进性是重要的，但不是决定性的，更不是唯一的决策要素。
& & 三、YF-100液氧/煤油发动机
& & 回头说说咱自己的液氧/煤油发动机。
& & 众所周知，中国的运载火箭脱胎于弹道导弹。而液氧/煤油发动机一般用于民用航天，因此在中国长期以来一直鲜有发展。这种状况一直到中苏关系正常化之后的1990年，才从前苏联引进了2台85吨级RD-120高压补燃液氧煤油发动机进行原理研究——补基础课呗。
& & 补课补了多久呢？
& & 十年。
& & 补课期间的中国，以RD-120为基础，探索性研（Fang）发(Zhi)了85吨推力的液氧/煤油发动机，但并无型号。2000年后，以此为基础，中国开始为新型液体火箭研制该类发动机立项。到今天，我们看到的中国液氧-煤油发动机有两个型号：
& & 一个是YF-115，是一款18吨的小推力发动机。其前身是2002年开始方案论证和工程设计的15吨级液氧/煤油发动机。2006年发动机整机试车获得成功。2007&年，完成发动机模样阶段研制。2008&年，发动机推力提高至&18吨级。2012&年，发动机完成初样阶段研制，进入试样研制阶段。2013年7月，参加了新一代运载火箭的动力系统试车，用于长征6号和长征7号的二级动力。
& & 另一个就是YF-100，用于长征5号和长征7号的助推器动力和长征6号和长征7号的芯一级动力。而这款以上述85吨级发动机为基础的挖潜增推型，才是长征新型液体火箭的又一大看点。
& & YF-100真空推力约130吨（海平面120吨），真空比冲330秒，该发动机高3米，重1.9吨。媒体报道：我国目前比较成熟的液体发动机，单台推力最大是70吨左右(YF20-YF25系列，参见《第二篇》)。因此，为了产生足够的推力，长2F火箭的下面级就不得不采用常规推进剂8台发动机并联，不仅提高了成本，而且对全系统可靠性有不利影响。而YF-100的推力提升了60%，并联方案就会大大减少发动机台数（具体构型下一篇谈）。
图1：YF-100液氧/煤油发动机
& & YF-100发动机2000年9月国家正式立项进入工程研制。
& & 为了研制这百吨级液体发动机，六院仅仅建一座数百吨推力规模的发动机试车台，就用了一年半。别嫌长啊——正常要用三年。当然，这也是亚洲第一试车台。还有70吨级的振动台，也是亚洲第一。
& & 台子有了，可是，YF-100液氧煤油发动机刚开始进行的几次整机试车都失败了。官媒报道“外界的质疑声浪此起彼伏。经过联合攻关重新设计起动方案，最终连续闯过了涡轮泵联动试验、半系统试验、整机试验三大难关”。
& & 到2012年，已先后进行了百余次试车。研制高压补燃循环发动机的过程中，突破80余项关键和核心技术，先后研制出3种基本型发动机，以及5种适应不同火箭总体飞行状态的发动机。日，西安南郊，用30分钟加注了30吨煤油和98吨液氧的YF-100发动机，就在单机推力最大可以测试500吨的大型试车台上成功进行了点火试验。这次试车的发动机，此前已经储存了3年，并经历过两次极限工况试车考验。
& & 至此，中国国防科工局终于完成了对YF-100发动机的项目验收，YF-100的研制工作完美收官。比较《第二篇》介绍YF-77氢氧发动机研制过程中的一路坎坷，液氧/煤油的YF-100研制算得上是相当顺利。
& & YF-100验收之后，由于YF-77还未结束研制工作，长征5号需要延后。反倒是不需要YF-77的长征6号，迅速抢占先机：
& & 日，YF-100作为长征6号一子级动力系统试车首次试验即获得圆满成功；
& & 日，YF-100作为长征6号的一子级动力系统试车再获成功；
& & 2013年上半年，推力18吨的YF115作为长6的二子级动力系统试车成功；
& & 2013年7月，YF-85（4台1000牛调姿发动机）作为长6的三子级首次动力系统热试车又获成功。至此，长6已经完成了全部三级动力系统级热试车；
& & 2013年8月初，YF-100进行了长6一子级飞行状态下的500秒长程试车，对发动机的可靠性、新的燃气滚控系统的协调性进行了验证考核；
& & 2014年8月，贮存5年的YF-100发动机，圆满完成100秒额定工况试车考核，使得液氧煤油发动机使用维护和环境适应性进一步得到考核；
& & 日7时01分，装备YF-100一级动力的长征6号已经在太原卫星发射中心首次发射成功，并将20颗卫星送入预定轨道，开创了我国一箭多星发射的新纪录。
& & 也许正是因为有“一箭20星”这样的大热点，吸引了最多的目光，很多人反而忽视了这一次中国120吨级液氧/煤油发动机首次发射成功，同样是一个巨大的，而且是更有突破性的胜利时刻。
& & 当然，咱们也要说句公道话。YF-100比YF-77顺利，有一个重要原因就是：整个1990年代10年，都在以俄毛的RD-120为模板进行85吨级煤油机的补课。咱不说RD-120就一定是YF-100的前身，但说YF-100比YF-77早上了10年学前班，不算过苛之论吧。
& & 首发长6成功之后，2016年第三季度预计首次发射的长征7号和第四季度首次发射的长征5号，还能将让我们看到YF-100发动机的身影。而且长征7号，芯一级和助推器动力都是YF-100，特别值得期待。
& & 有朋友问，YF-100也就120吨推力，美俄的重型液氧/煤油发动机最大推力都有700吨左右，中国未来能否有自己的重型液氧/煤油发动机呢？
& & 四、中国重型液氧/煤油发动机规划
& & 根据中国火箭发动机专家、航天科技集团六院院长谭永华的披露，中国未来重型液体火箭，其助推器和芯一级发动机，都将采用500吨级的液氧/煤油发动机。性能参数为：海平面推力460吨，真空推力501吨，海平面比冲300秒。
图2：中国500吨级液氧/煤油发动机原理图
& & 技术难点如下：
& & 1、大推力发动机高空点火与起动技术：
& & 点评：液体发动机能够灵活多次点火、分级起动，发现故障可以及时关机，是优于固体发动机的主要优势之一。这有利于航天器的姿态和轨道控制，是未来深空探测和载人航天技术的重要一环。中国以往的液体发动机需要依靠专门的火药起动器等装置，而YF-100液氧煤油发动机实现了自身起动，为这一技术的成熟打下了良好的基础。
& & 2、高温高压富氧燃气摇摆软管技术：
& & 燃气摇摆软管分为泵前摆和泵后摆两种。而泵后摆技术是液氧煤油发动机的一项关键技术。该方案可有效地减小发动机尺寸、重量，降低摇摆力矩，改善发动机的使用维护性能。该软管涉及高温、高压、富氧燃气截止、液氧冷却的大通径多层波纹管，以及材料、工艺和试验问题。需要进行结构力学仿真及成型工艺试验、传热及防护仿真、承压、摇摆、疲劳试验和泵后燃气摇摆装置热试验。
& & 点评：日，西安航天动力研究所报道了燃气摇摆装置热试验在西安抱龙峪试验区顺利完成。在燃气摇摆装置两次热试考核中，各项性能达到指标要求，验证了燃气摇摆装置方案的可行性，标志着液氧煤油发动机泵后摆技术实现新的突破。虽然YF-100采用的仍然是泵前摆，但我们有望在可预期的将来看到中国泵后摆喷管的实装应用。
& & 3、高效、稳定、长寿命推力室技术
& & 重点解决高效稳定燃烧技术和高压大热流推力室冷却技术。需要采用隔板、声腔、组织喷注器能力释放技术。采用内壁电镀金属热防护镀层、多条冷却环带、高深比螺旋铣槽、喉部无焊缝成型和冷却剂流路设计技术
& & 点评：推力室和涡轮泵技术，是重推的核心技术。避免推力室高频横向不稳定燃烧和保持有效冷却，是推力室永恒的技术课题。注意到规划中的500吨级燃烧室采用了双推力室，而没有采用大单室。这也许是为了未来降推力发动机的型谱化而采用的组合设计，但是否也反映出国内研制水平依然不足，希望网友讨论和指正。
& & 4、大功率高效涡轮泵技术
& & 涡轮泵功率超过100兆瓦，转速16000转/分,轴承DN值达到1.8*10^6.
& & 点评：轴承DN值，是指轴承内径与轴转速的乘积，表示滚动轴承的速度极限。目前国外的先进轴承DN值为3.0×10^6。而我国目前公开的这个级别的轴承产品已有2.5*10^6.
& & 5、高精度大范围流量调节器技术
& & 用于控制起动过程、实现推力调节和工况稳定。转级过程采用分体式液力驱动，主级工况调节采用电机驱动。需要复杂流场和东特性仿真计算、动静特性模拟试验、分系统模拟试验等技术。
& & 点评：过去，中国最早的运载火箭发动机的流量调节能力为几公斤每秒（混合比调节范围±6%）。YF-100已经可以做到65%节流，为500吨级的发动机流量调节打下了技术基础。
& & 6、大推力液氧-煤油发动机制造和试验技术
& & 如：复杂结构喷注管装配钎焊技术、大尺寸喷管成型与加压钎焊技术、大尺寸复杂结构精密铸造技术、大功率泵水力试验技术、涡轮吹风试验技术、流量调节器动特性试验技术、大流量低温推进剂流量测量技术，等等。
& & 点评：新型发动机的技术跨越度大，功率、尺寸、结构复杂度也远远超出过去，这对综合实验体系提出了新的挑战。换句话说，新箭需要新发，新发需要新技术，制造需要新材料新工艺、测试需要新设施。
& & 需要指出，虽然YF-100发动机已经首飞成功，但从上述介绍可以看出，中国的液氧/煤油发动机起步太晚，技术底子还薄。因此，500吨级的重型液体发动机研制绝非易事。
& & 推进剂和发动机都说完了，我们来说说新型火箭。
& & 所有资料来自于互联网公开报道和公开出版物，如：《中国液体火箭发动机》；《俄罗斯液体火箭发动机》；《液体火箭发动机技术发展》；《重型液体火箭发动机研究》；《液氧/煤油发动机》；《液氧/甲烷发动机》。（来源：凤凰军事）
一箭穿云惊浩宇，九天揽月灿星河（四）
——长征系列液体运载火箭的四大看点之四《火箭篇》
& & 前文《第二篇》说过，中国的民用航天运载火箭最早是从液体推进的远程弹道导弹脱胎而出的——说俗点儿，远程弹道导弹穿上马甲，就是长征系列早期型号。由于发射速度快、无需加注、点火简单、保存时间长等军事装备亟需的各种优势，后来中国的弹道导弹普遍向氧化剂-燃料合一的固体燃料方向发展。而运载火箭的液体燃料，仍然沿用早期弹道导弹的四氧化二氮/偏二甲肼，已经难以适应航天事业的后续发展，对新型液体火箭的需求日渐突出。
& & 进入21世纪后，中国对新型液体火箭的设计方案、发展途径、发射场等方面进行深入讨论。2002年，根据863计划火箭发动机和大型运载火箭专家组组长朱森元“模块化研制、积木式发展”的建议，确定了“一个系列、两种发动机、三个模块”的总体发展思路以及“通用化、系列化、组合化”的设计思想。
& & 上文中的“两种发动机”：就是我们《第二篇》和《第三篇》分别提到的地面推力50吨级（真空推力70吨级0YF-77氢氧发动机和地面推力120吨级（真空推力130吨）YF-100液氧/煤油发动机。前文谈过，不再赘述。
& & 下面，本篇就重点谈谈这个总体思路中的“一个系列”和“三个模块”
& & 一、一个系列：
& & 意思是：近地轨道运力覆盖1.5-25吨，地球同步转移轨道运力覆盖1.5-14吨的系列发射能力。
& & 首先，稍微解释一下这两个词：
& & 近地轨道LEO：英文Low Earthorbit，一般指高度在2000千米以下的近圆形轨道。对地观测的遥感卫星、载人空间站，大多都在这个轨道。
& & 地球同步转移轨道GTO：英文GeostationaryTransfer orbit，一般指近地点在1000公里以下、远地点约36000公里（即地球同步轨道高度）的椭圆轨道。风云二号气象卫星、北斗一代导航卫星、北斗二代中的5颗高轨道导航卫星、东方红三号和四号通信卫星、天链中继卫星都在这个轨道。
& & 兵器迷个人觉得，“一个系列”这个名词，似乎没有切中要害。有朋友瞪眼了：你算老几啊，也敢对官方的战略挑眼？
& & 莫急莫急，待我慢慢道来：兵器迷这么说，是因为，中国目前的长征系列火箭，也已经是一个相对完整的系列，包括：
& & 表1：现有长征系列火箭
& & 所以，现有长征系列火箭，通过四个子系列，已经实现了载荷由小到大，轨道由低到高的基本覆盖。而中国航天在新世界再次提出“一个系列”的主要意义，其实在于提高航天发射的载荷质量，让这个覆盖更加全面。
& & 举个例子：近地轨道LOO目前中国最大发射能力，是用于载人航天的长征二号F火箭，LEO发射质量为8.6-9吨。
& & 地球同步转移轨道GTO目前的最大发射能力，是用于发射静止轨道通信卫星的长征三号乙/E（增强型）运载火箭，GTO发射质量为5.5-6吨。
& & 这样的发射能力，支持中国航天过去的近地航天和一般的无人深空探测需求问题不大，但对未来更高水平的发展以及形成了至少四个方面的严重制约。
& & 近地轨道载人空间站建设
& & 按照中国载人航天规划，2020年前后实施的载人空间站(近地轨道LEO)。其核心舱，发射质量20-22吨。实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ，发射质量均约20-22吨。货运飞船。最大直径约3.35米，发射质量13吨。已经超出现有LEO8-9吨的运载能力。这也是为什么，目前天宫一号实验室的设计重量为8吨，就是卡着长2F的最大LEO能力量身定制的，否则完全可以做得更大。
& & 地球转移轨道重型通信卫星
& & 中国目前的东方红四号通信卫星，发射重量为6吨，也是比着长征三号乙/E最大6吨的GTO发射能力设计的，目前尚可满足需求。但是预计2018年首发的东方红5号新型通信卫星，发射质量10吨，几乎超过现有能力的一倍。
& & 远离地球的深空探测
& & 日，中国正式批复首次火星探测任务，中国火星探测任务正式立项，并将在2020年左右发射一颗火星探测卫星。火星距地球近距也有六七千万公里，而类似或更远的深空探测，必须让探测器脱离地球引力，至少达到第二宇宙速度11.2公里/秒，才能确保探测器不奔向其他天体。而长三乙只能保证10.9公里/秒的速度。
& & 探/登月计划
& & 虽然目前的嫦娥登月计划只有绕落回三个节点，都是无人飞行器，发射质量小一些。但月球采样返回地球的嫦娥五号已经打算采用更大推力的液体发动机。
& & 再多想一步，而如果未来中国想实现载人登月计划，就更加需要高推力火箭发动机。我们可以比照一下美国阿波罗登月计划的载人飞船载荷：
& & 载人飞船总重量：50吨；
& & 指挥舱：6吨；
& & 服务舱：25吨；
& & 登月舱：14吨。
& & 可以看出，上述四个需求，以现有长征火箭的能力实在是望尘莫及。因此，中国航天提出的最大25吨LEO发射能力和14吨GTO发射能力如果实现，就可以顺利解决载人空间站、新一代通信卫星、火星无人探测（还包括木星探测）这前三个2020年前的急迫需求，以及第四个需求中嫦娥五号的发射。由于这些都是已经明确立项的需求，因此规划的发射能力完全是扎实的配套而非激进的跃进。
& & 最后，大推力火箭还能更好的支持一箭多星的发射，为降低系列通信、导航和对地对海观测卫星组的发射成本大为有益。
& & 有意思的是，上述四个需求，都要依靠长征5号运载火箭来完成。长征5号今年的首发，意义就在于此。这也是为什么，兵器迷认为长5首发将是今年航天发射的一大看点。
& & 当然，这样的推力规划，仍不能满足载人登月的需求。不过这个尚未立项，所以没有在本次规划范围内，亦属正常。即便有了实际项目，远期规划中的长征9号（采用500吨级的液氧煤油发动机和200吨级的氢氧发动机），才是这个问题的答案。
& & 二、三个模块
& & 中国航天规划的总体思路认为，现有长征火箭系列不但运载能力低，芯级直径偏小，而且型号偏多（参见上表1），型谱重叠，成本较高。因此，有必要进行标准化的模块设计，通过模块组合快速形成不同发射需求的火箭载具。最后形成的规划就是以下三个模块：
& & 5米直径模块：比如：长征5号的芯一级5米直径模块，含2台YF-77氢氧发动机。
& & 3.35米直径模块：比如，长征5号的3.35米直径助推器模块，含2台YF-100发动机。
& & 2.25米直径模块：比如，长征6号的2.25米直径助推器模块，含2台YF-115发动机。
& & 这其中，第一个5米直径模块，很值得注意。因为在以往的长征系列火箭中，一般芯级采用3.35米模块，助推器或上面级采用2.25米模块。唯有5米模块是从未出现的新模块。这是为什么呢？
& & 这个事情的根由，要从大约3000年前讲起……
& & 3000年前，和航天发射有嘛关系啊？兵器迷这次不仅仅是话唠，这是穿越的节奏啊。
& & 是这样。大约3000年前的古罗马人，使用两匹马拉的车。时间长了，车轮在石板路上磨出两道沟。由于各种车轮宽窄不一样，道路就被各种宽窄不同的沟严重损坏。后来人们自然就想把轮距统一起来，于是就把两匹并排的马屁股当成标准，即1.435米，这样路上就形成统一的车沟了。再后来，英国人修铁路时，也把铁轨轨轨距定为1.435米，并被各国沿用，中国也不例外。那么，按照这个轨距修建的铁路，能够运输的货物最宽为3.72米。去掉车厢外壳，只剩下3.35米。因此，用标准铁路进行运输的部件，最大直径只能达到3.35米。
& & 所以，半个多世纪来，中国火箭也只有最大3.35米的直径，为的是方便铁路运输。
& & 那位朋友问了，那为什么还要5米直径模块呢？
& & 还是需求牵引。比如中国载人空间站，货运飞船。最大直径约3.35米。但是核心舱全长约18.1米，最大直径约4.2米，实验舱全长均约14.4米，最大直径也是4.2米。因此3.35米不够用的。
& & 此外，您注意到了吗？上述三个模块的示例中，2台50吨级的YF-77并联，组成的模块直径5米（整流罩5.2米）。而2台120吨级的YF-100并联，组成的模块直径3.35米。为什么推力大一倍多的，反而直径小呢？估计是因为YF-77氢氧发动机比较粗：比如推力室喷口面积，YF-100为1.406平米，而YF-77为1.446平米。因此YF-77氢氧发动机需要更大直径的模块，这也是5米米模块的原因之一。
图1：长征5号火箭直径5米的储箱
& & 又有认真的朋友发现了一个问题：既然你说中国铁路只能运输3.35米宽的部件，5米直径模块就算做出来了，如何运输呢？
& & 对了，海运。中国在2009年建设海南发射场之前，就已经于2008年布局成立天津航天长征火箭制造有限公司，用于生产大型火箭部件，并通过天津港直运海南发射场。这样不但打通了大直径火箭部件运输能力，也有效降低了运输成本。日上午，中国卫星海上测控部所属远望21号从天津港装船起航，经过6昼夜1670海哩的航行，长征7号首发运载火箭安全运抵海南文昌清澜港。近日已经安全运输至海南文昌航天发射场。与中国三个需要铁路运输的内陆发射场甘肃酒泉、山西太原、四川西昌3个航天发射场相比，海南文昌航天发射场除了具有纬度低、发射效率高、射向宽、落区安全性好的特点之外，大直径部件海运便捷，也是独特的发射优势。未来5米直径的模块，也将采用这种运输方式。
& & 那么，有了2.25米,3.35米和5米这三个模块，又如何组合呢？
& & 我们拿长征5号举个例子，用上述三个模块组合，以5米模块（YF-77*2）作为芯一级和/或二级，以3.35米模块（YF-100*2）和/或2.25米（YF-100*1）作为助推器模块，就可以组合出6种火箭构型。其中的3种用于LEO近地轨道发射，发射质量分别为6吨，8吨和10吨。另外3种用于GTO地球同步转移轨道发射，发射质量分别为8,10,12吨。见下表。
& & 表2：长征5号运载火箭构型
& & 上述6种火箭构型的外观示意图如下：
图2：长征5号的六种构型火箭示意图图
& & 其中，推力最大的B和E型为优先发展重点构型。这样，长征5号的近地轨道LEO的25吨运载运力，将与同级的欧空局“阿里亚娜”5ES(21吨)、日本H-2A/B(19吨)和美国的“宇宙神”5（19吨）大体相当。
& & 类似的，长征7号中型运载火箭，也可以通过模块组合出不同的构型。其主要构型有3-4个，近地轨道LEO运载能力覆盖5.5吨、7.5吨、13.5吨；&地球同步转移轨道GTO运载能力覆盖1.5吨、2.4吨、4.5吨、7.0吨。
& & 而采用YF-100一级的长征6号运载火箭，目前可以达到700千米高度太阳同步轨道(SSO)0.5吨的运载能力，将是中国小型卫星发射的。
& & 这样，中国新一代液体火箭的系列已经水到渠成。
& & 表3：中国新型液体火箭
& & 注意上面的首发日期：
& & 长征6号的成功发射，初步验证了YF-100作为一级动力和小型新箭的设计和性能（另有1*YF-115二级动力和4*YF-85三级动力）。
& & 第二个发射的长征7号，将验证2台YF-100作为芯一级和4台YF-100作为助推器动力，即6台YF100联合工作和中型新箭的设计和性能（另有4*YF-115二级动力）。
& & 第三个发射的长征5号，将验2台YF-77作为芯一级、8台YF-100作为助推器动力，即2台YF-77+8台YF-100联合工作的设计和性能(另有*YF-75D作为2级动力)
& & 对这第三次发射，兵器迷个人认为，YF-77的首发似乎应当采用更稳妥一点的方案。第一次就与YF-100乃至长5绑在一起，跨越稍大。而且YF-77的研制并非顺利，如果能用YF-77的5米芯级+2.25米YF-115二级单独发射一次，主要用于验证YF-77，然后再发长5似乎更加稳妥。不过查遍资料也没有这样的火箭构型，罢了。
& & 再看这三次发射，难度一次比一次大，而最后一次长5首射，将是（1）液氢、液氧、煤油三种燃料和助推剂，（2）液氧/液氢发动机和（3）液氧/煤油两种液体发动机，和（4）大型推力新型运载火箭的综合验证。
& & 讲到这里，中国新型液体火箭发射的四大看点，已尽在眼前。
& & 让我们凝神静气，细细观瞧。
& & 注：本文已授权凤凰军事发表
& & 所有资料来自于互联网公开报道和公开出版物，如：《中国液体火箭发动机》；《俄罗斯液体火箭发动机》；《液体火箭发动机技术发展》；《重型液体火箭发动机研究》；《液氧/煤油发动机》；《液氧/甲烷发动机》。（来源：凤凰军事网）
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