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重大窃密:美国偷捞中国卫星阴谋曝光

为了简化起见,假设两台可靠性为0.9的发动机,将其简单并联在一起总体可靠性就降低为0.81。所以传统的火箭设计思想比较忌讳并联太多的发动机。

苏联当年的N-1登月火箭几次发射全部失败,并联的发动机太多也是一个重要因素,这种火箭的一级并联了30台NK-33火箭发动机。

当然,这一定律在美国SpaceX公司的“猎鹰9”号运载火箭诞生后被颠覆了。该火箭的一级采用了9台“默林1D”发动机,但是火箭的整体可靠性却非常高。

按照该公司的宣传,火箭起飞后如果其中一台发动机出现问题、90秒钟后两台发动机故障都不影响发射,因为其他发动机可以多输出功率,来弥补这一两台发动机的动力损失,所以整体可靠性反而有大幅度的升高。

“猎鹰9”之所以具备这项“神技”,主要原因是其涡轮泵可以在大范围内调节,这样其火箭发动机推力的调节范围就非常大。

想一想,它能靠着自己的火箭发动机垂直返回,就知道其推力调节范围之大和敏捷度之高了。当然,这种动力冗余技术可能会带来成本升高,本来8台能干的事让9台发动机来干,似乎是多了一些死重。

但是对于“猎鹰9”来说这又不是问题,因为它的一级是可以回收再利用的。

猎鹰9的芯一级使用了多达9台发动机,起飞后如果其中一台出现问题、90秒钟后两台发动机故障都不影响发射。

目前,推力调节能力也是目前主流运载火箭的一种必备技能。但是在上一代长征火箭不具备这种能力。

而长征-5号和长征-7号的发动机已经具备了一定范围内的推力调节能力。但是这似乎并不能像“猎鹰-9”那样用来提高其可靠性。因为长征-5号运载火箭弹4个助推器的液氧和煤油储箱是独立的,一旦有一个助推器发生问题,即便其他发动机通过提高自身推力来弥补,但是这些燃料是无法共享的。

即便如此,长征-5号的设计可靠性仍然是非常高的。长征五号的核心控制仪器普遍采用了三余度技术,也就是有3个相同的设备仪器相互备份。

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