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怕失败?单芯级最大运力火箭长十二乙,发射时咋不进行一级回收?

就在千帆极轨疯狂组网过程中,突然有一款火箭让圈叔静了下来。看火箭发射,有一个传统的感觉,就是爽。对于航天迷来说,这种感受

就在千帆极轨疯狂组网过程中,突然有一款火箭让圈叔静了下来。看火箭发射,有一个传统的感觉,就是爽。对于航天迷来说,这种感受就堪比追爽剧,看爽文。在千帆极轨发射中,却让圈叔看到了一款新的火箭,那就是长征十二号乙运载火箭。

这款火箭有很多标签,能把人看得眼花缭乱的,比如“单芯级最大运力”、“YF-102系列发动机”、“共底贮箱”、“TSN总线技术”……

这些词吧,单独看都认识,可凑在一块就有点懵了。

咱试着看基础参数。长征十二号乙火箭,身高约72米,大概24层楼高。直径4.37米。它在近地轨道上的运载能力不低于20吨。这里有个问题,为啥直径还有零有整的,4.5米不好吗?还差那点吗?

这就得说到火箭出厂到发射场地运送过程要求了。如果火箭出厂后,走铁路,受隧道和桥梁的限制,最大也就能过3.8米直径的火箭。那如果走公路呢?最宽也就能运4.5米了。所以4.37米的“腰围”设计,是陆运极限里的最大尺寸,可以说是贴着公路运输的最大允许直径设计的。

再有就是火箭的“肚量”了。长征十二号乙火箭的一级发送机,并联了9台YF-102R发动机。这9台发动机挤在一起,直径至少需要4.2米才能摆开,所以4.37米的选择,是给发动机的装配留了余地的。

除了运输的限制,发动机并联的尺寸要求,还有一个经济性原则。必须选择标准化生产,以减少非标定制造成的成本浪费。而4.37米,恰好在这个标准内。同时,和长征十二号乙火箭70多米的身高,形成了合适的长细比。这个比例,既能保证火箭的结构强度,也能保障飞行的稳定。

所以,4.37米的腰围,是运得走、装得下发动机、造价最便宜、飞得最稳当的最优解。

然后说下长十二乙的“心脏”,YF-102发动机。

长十二乙用的是一整套YF-102系列液氧/煤油发动机。最大亮点就是便宜、可靠、可量产。能流水线生产,大大降低了发射成本。

你以为就是单单一款发动机对吧?其实这里的故事可就多了,因为YF-102是一个系列,一个大家族。YF-102是基础款,除此外,还有推力更大的YF-102R;为太空环境优化的型号YF-102V;结合了R型的推力和V型的真空适应能力的YF-102RV。

长十二乙火箭底部要承受9台发动机的震动和推力,结构必须极其坚固。设计师搞了个“一体化尾段”,用中心传力框加径向辐射梁的蜂窝结构。

听不懂?没关系,你就想象成一座拱桥的受力结构,把力量均匀分散开。这样做的好处是:结构更强、抗疲劳性能更好、而且方便9台发动机垂直装配,效率大大提升。

火箭的肚子里有两个大罐子,一个装零下180度的液氧,一个装常温的煤油。以前两个罐子中间有间隔,浪费空间和重量。长十二乙用了“共底贮箱”,就是两个罐子共用一堵隔墙。这堵墙还是个复合结构,能高效隔热,防止液氧把煤油冻住。效果是减轻重量、缩短箭体、降低成本。

火箭是一级一级的,烧完一级要分离。传统分离用爆炸螺栓之类,有冲击、有碎片。长十二乙改用高压气体驱动推杆,就像轻轻“推”一下,让上面级和下面级温柔分开。运行更平稳、没有碎片更安全、而且可以重复测试,更灵活。

飞行中万一某台发动机或某个部件出点小毛病怎么办?长十二乙能实时监控所有关键部件的工作状态,一旦发现异常,立刻诊断问题,并自动调整其他健康部件的工作方式,来补偿故障带来的影响。

火箭飞行时,推进剂管路有时会产生一种压力震荡,叫“Pogo震动”,就像人打摆子,严重时会把火箭震散架。长十二乙用了“注气式蓄压器”,往管路里主动注入气体,像减震器一样吸收压力波动。保证飞行更稳定。

搞这么复杂干什么?其实都是为了一个目标,也是这款火箭最重要的:它未来能回收!

没错,以上所有技术,都是为了一个终极目标铺路:火箭回收复用。

长十二乙在设计之初,就明确将逐步开展回收技术验证,预计今年内就会进行回收测试。这才是它最核心的王牌。一旦回收技术成熟,发射成本将降低一个数量级。以前发一次要几个亿,未来可能只要几千万甚至更少。商业航天的一切想象空间,大规模组网、太空旅游、太空货运,都将被打开。

长征十二号乙的首飞成功,不只是一次普通的发射。它标志着中国新一代、可回收、大运力、低成本运载火箭的正式登场。而为啥在首次发射时候不顺便尝试一级回收呢?原因也很简单,那就是这次发射完全是为了测试火箭发动机性能,本身就没设计回收这一环节。并非怕失败。

接下来,我们最期待的就是看到它如何进行回收测试了。当那枚巨大的火箭从太空返回、稳稳降落的那一刻,中国商业航天的真正爆发,就来了。让我们拭目以待。