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长征10号乙火箭发动机YF-1000k单台重1.82吨,7台重12.7吨。推
长征10号乙火箭发动机YF-1000k单台重1.82吨,7台重12.7吨。推重比69,意思就是这台发动机自己1.82吨重能够推起127吨,相当于自身69倍的重量猎鹰9号梅林1D发动机,一台重0.47吨,9台重4.2吨。推重比180,意思就是这台发动机自己重0.47吨,能够推起86吨,相当于自身180倍的重量梅林发动机之所以做这么轻,目的就是为了省钱,梅林发动机的涡轮泵、燃料室、阀门全都采用3d打印一体成型,不用拆分焊接,减少大量连接法兰,螺栓,密封垫片,直接减重几百公斤,像壳体,泵体钢板能压到非常薄,钛合金特种耐高温金属用料大幅度减少。而传统发动机像燃料师,涡轮泵管路都是分开锻造,然后再焊接拼装,每一处焊缝都要加厚加固,还要用很多螺栓密封额外的增加了重量。而梅林发动机核心零部件全部采用3d打印一体造出来,像冷却流道管路,燃烧室整块儿打印,没有拼接缝隙,不需要再用额外加固反蓝垫片零部件直接减少60%以上,所以才能够大幅度减重另外就是梅林发动机从2006年到现在15年,每一次都迭代,每一代都进行大幅度减重,优化结构,每一次试飞都收集大量数据,哪里强度过剩就哪里削减重量于是也就变得越来越轻了。但是缺点也很明显,就是梅林这种模式很难做到200吨以上大推力单机,所以才需要9个发动机绑在一起使用。不是我们造不出高推重比发动机,像国内天鹊、龙云发动机推动比已经突破了一百比梅林18,只是有一点点微距。我们是牺牲轻量化来换取超大单机推力,然后进行载人登月属于取舍,并不是技术落后,大家一定要明白这一点
SCMP:中国团队指出NASA“阿耳忒弥斯计划”存在可能危及生命的“明显弱点”-
SCMP:中国团队指出NASA“阿耳忒弥斯计划”存在可能危及生命的“明显弱点”---在21世纪的登月竞赛中,工程师必须面对一个关键问题:如果主发动机失效,会发生什么?中国和美国给出了截然不同的答案,而这种差异或许反映出双方对于宇航员生命安全的不同权衡。从上世纪60年代的阿波罗登月舱,到NASA阿耳忒弥斯计划所使用的新一代飞船,美国的整体架构一直依赖单台大功率主发动机承担关键任务。在下降阶段,一台主发动机负责从月球轨道降落至月面全过程;而在上升阶段,同样只有一台发动机负责将宇航员送回轨道。一旦这台发动机失效,就没有备用方案。发表于《中国空间科学技术》经过同行评审的一篇论文指出,这种设计“存在一些明显的弱点”。相比之下,中国月球着陆器并不把希望寄托在单一发动机上,而是采用四台主发动机。根据上海某国家实验室项目团队介绍,中国载人月球着陆器将由四台可变推力发动机提供动力。四台发动机总推力超过30千牛。即使其中一台完全失效,其余三台仍可提供与美国猎户座飞船主发动机相当的推力。安全冗余还不止于此。即便主推进系统完全受损,着陆器还配备了六台较小的轨道控制发动机,可在月面启动,帮助实施紧急上升。为什么不都采用多发动机?答案是:重量。发动机越多,质量越大。中国团队通过一项巧妙的结构设计解决了这一问题——共底贮箱。这是首次在采用压送推进系统的载人深空飞行器上使用这种设计。传统月球着陆器需要分别设置燃料箱和氧化剂箱,两者之间存在独立隔板,因此结构重量更大;可利用空间更少。而共底贮箱让两种推进剂共享同一隔板,从而消除了部分重复结构。研究人员称,这一设计可节省数百公斤级重量。这些减重收益使得飞船能够在不增加总质量的情况下,从一台发动机升级为四台发动机。此外,采用复合材料制造后,相比传统金属贮箱,重量又减少了20%以上。该结构本身还承担飞船框架的一部分功能,进一步优化整机质量。四发动机同步控制难度极高论文还公布了完整系统热试车数据。测试结果显示:四台可变推力发动机之间的推力偏差被控制在100牛顿以内;从而避免着陆器因推力不平衡而发生致命翻滚。研究人员同时证明,共底贮箱内部危险的压力控制问题也得到了有效解决。论文认为,其他国家若想复制这种“四发动机+共底贮箱”方案,必须掌握:极小安全裕度下的共底贮箱自主压力控制技术;多台节流发动机之间的同步推力一致性技术。随着发动机数量增加,这一控制问题的复杂度会呈指数级上升。SpaceX方案也面临挑战用于阿耳忒弥斯计划的SpaceX“星舰”载人登月系统(HLS)高约50米,由不锈钢制造。虽然这一方案雄心惊人,但许多资深航天专家担心:在月球表面让如此高大的飞行器安全着陆,本身就是一个极其复杂的物理问题,对乘员而言意味着巨大风险。阿耳忒弥斯计划已出现问题美国阿耳忒弥斯计划此前已经遭遇:氮气泄漏;载人试飞中隔热罩保护层出现令人担忧的损坏。这些问题都可能造成致命后果。然而,在中国之前重现登月的政治压力正不断增大。
美国关注:中国调整航天计划,力争2030年前实现载人登月!5月28日(北京时
美国关注:中国调整航天计划,力争2030年前实现载人登月!5月28日(北京时间)美国《太空新闻》刊文。中国正在建立一个名为“探月工程”的综合计划,将嫦娥月球探测器活动与载人航天计划相结合。中国载人航天工程办公室(CMSA)发言人张景波表示:“要充分发挥通过载人航天和嫦娥月球车项目积累的数十年技术专长和实践经验,现有的载人登月和无人月球探测工作将在任务、资源和团队这三个领域进行整合。”“我们将不遗余力,争取实现2030年前中国人首次登月的目标。”张补充道。4月,中国的嫦娥七号月球探测器被运往中国文昌航天发射场。发射前的测试准备工作正在进行中,该任务计划于今年下半年发射,据报道为今年8月。嫦娥七号任务将包括轨道飞行、着陆、巡视以及月球跳跃器,以研究月球南极的环境和资源,同时开展国际合作。最近发射的天舟十号货运飞船前往中国空间站,携带了一项关于微重力环境下液体在表面张力储箱内晃动的实验,该实验旨在验证中国为其载人登月器设定的技术规范。此外,天舟十号运载火箭将中国首个钙钛矿太阳能电池在轨动态测试装置送上了空间站。该测试的成果有望为卫星、深空探测任务以及未来月球基地提供轻质、高效、低成本的柔性光伏技术制造支持。“通过未来两年在多个空间站飞行任务中的验证。”张指出,“我们将全面提升相关技术的成熟度和任务的可靠性,从而为中国首次载人登月奠定坚实基础。”中国计划为载人登月任务配备三名乘组人员,其中两名航天员预计将着陆月球进行科学研究和探索。为了赶在中国之前,美国国家航空航天局计划加快步伐。机构负责人贾里德·艾斯克曼说,向月球派遣无人飞船的任务最早可能在今年就开始。他表示从2027年起,美国几乎每月进行一次机器人着陆,直到在南极建立月球基地。
美国航天的登月规划还是快了一步,而且不是简单的登月,而是直接建立月球基地。
美国航天的登月规划还是快了一步,而且不是简单的登月,而是直接建立月球基地。第一阶段,2029年完成,重点是验证,而且是机器人探测;第二阶段,2032年完成,部署驻留的装备、能源、通信等基础设施;第三阶段,2032年以后,实现在月球长期驻留,开采月球资源、进行常态化科研活动。