国产重型火箭长征九号——质的飞跃（二）

在上一篇文章《国产重型火箭长征长征九号——质的飞跃（一）》中，提到了长征九号外形的规划。感谢各位热心航天迷的评论，让我也学到很多知识。重点感谢网友尼古拉维罗斯基和网友长征九号5，两位热心网友为小编提供了很多建议和帮助。

很多朋友喜欢拿中国航天跟美国俄罗斯比较，其实我们的航天水平确实还远达不到美俄的水平。我们跟美俄比就像小学生跟大学生比一样，就算我们很努力，但是距离人家的水平还有很长的路要走。当我们的发动机研发成功以后，经过大量飞行试验的验证，再做不断地改进，我们与他们的差距就会越来越小。赶超也不是不可能，但赶超绝不是一年两年能够完成的。今天介绍长征九号的发动机。

二、动力篇

大推力发动机，是我国必须要突破的瓶颈。一般来说，发动机推力越大，火箭需要并联的发动机越少，火箭的稳定性和可靠性越好。当年苏联的N-1火箭之所以会输给美国的土星五号，就是因为苏联当时的发动机推力太小，需要大量发动机并联才能满足推力要求，最终使用了30个发动机，由于协调困难，多次失败，最终输掉了载人登月的比赛。而美国土星五号只需要五台超大推力发动机F-1，就成功推动了火箭起飞。因此，我们要发展重型火箭，就必须要发展大推力发动机。

1.大推力液氧煤油发动机

在研的480吨大推力液氧煤油发动机，已经可以在今年组装试车了。在YF-100的成功带动下，480吨大推力液氧煤油发动机较快完成了设计工作，而且样机的组装将在今年完成，完成后将进行第一次试车。在10年后，长征九号首飞的时候，该款发动机应该已经比较成熟了。根据已公开发表的资料，对该款发动机的基本技术特征进行总结如下：

基本构型类似俄罗斯的RD-180，采取双推力室结构，一台燃气发生器，一台涡轮泵。采用高压补燃循环技术，有利于燃料的充分利用。采用分级启动技术，对发动机进行实时监控，有利于提高发动机的可靠性，减少意外的发生。采用泵后摆技术，可以实现单向、双向摇摆，可以起到有效减轻发动机自身重量，减少发动机摇摆空间等作用。另外，该发动机采用高精度大范围流量调节器技术，可以实现推力的高精度调整。发动机基本外型如下：

这款发动机，可以应用到芯一级和五米级助推器，其中芯一级可以采用四台并联的模式，而助推器采用两台并联的模式。如果这个组合模型实现，长征九号就是12台480吨发动机合力发动，起飞推力轻松超越3000吨，完全符合重型火箭的标准。当然，不排除未来衍生出液氧煤油发动机推动的五米直径大型火箭，成为长征五号的兄弟。

此外，该款发动机研发过程中，我国至少申请了497项专利，目前应该还有增加。相比较，美国326件、日本268件、俄罗斯223件。但是专利质量上，俄罗斯最高，专利技术分布均匀，属于大神级，其次是美国，然后是中国和日本。其中中国的专利技术主要集中在高压大流量调节组件和低温阀门技术，共433件。可以预测，我们在发动机精准流量调节上是有一定优势的。

2. 大推力氢氧发动机

在研的220吨大推力氢氧发动机已经取得了一定的进展，但是从前面几型氢氧发动机的研发和试飞经验来说，这款氢氧发动机的研制依然会比480吨级液氧煤油发动机困难得多。根据已发表论文总结，该型发动机还有低温高速重载轴承技术等十余项技术面临公关。根据谭永华的规划论文我们总结一下220吨级氢氧发动机的基本特点。该款发动机应该是采用双推力室的构型设计，采用泵前摆技术，燃气发生器循环方案。材料选用上，估计会采用抗疲劳性能更好的内壁材料银锆铜，而不再采用YF-77采用的锆铜材料。发动机基本设计图如下：

目前来看这是世界在研的最大推力的高空氢氧发动机，与之前的YF-77地面一次性点火不同，这种大推力发动机是为长征九号芯二级准备的。2台大推力氢氧发动机并联，利用氢氧发动机的高比冲把载荷送到更高的空间轨道。当然，鉴于目前重型火箭还处于论证阶段，没有最终确定构型，未来也不排除选用多台氢氧发动机并联推动芯一级的设计。

此外，从长远考虑已经成型的YF-77氢氧发动机，在未来技术成熟以后应该也可以改造成专供上面级使用的大推力、变推力发动机。

今天关于长征九号发动机的介绍就介绍到这里，后面还会介绍动力组合和固体发动机。欢迎继续关注后面的文章。

也欢迎大家惠阅小编之前的航天科普文章，有不到之处恳请指正。