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中国卫星发射意外却曝惊人能力,世界都看呆了

阿里安的4次失利集中在前14次发射中。

其芯级的推质比小于1,芯级自己飞不起来,而且差的比较多。此前的中国的长征二号、长征三号系列,助推器也只是起到锦上添花的作用,不用助推器光靠芯级也是能上天的,只不过载荷小点。很多经典火箭的芯级推质比都是大于一的,比如美国的阿特拉斯(宇宙神)、德尔塔,它们通过捆绑不同的助推器,实现非常灵活的构型,将但范围载荷送入不同轨道。日本的H-2B运载火箭芯级推质比也不到1,但情况好些。其总重为总重量531吨(除有效载荷),其固体助推器单台重量76.6吨(真空推力1750千牛),也就是说芯级重量大约230吨,而其芯级的两台LE-7发动机的真空总推力大约224吨(当然海平面推力会低一些)。

这样,长征-5的一级总共安装了10台发动机,这从一定程度上降低了整体的可靠性。传统的设计观点认为,并联发动机越多,可靠性越差。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。

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