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火箭發(fā)動機，人類玩火的極致（八）——克服重重困難 長征五號復(fù)飛成功
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科工力量提供對中國高新技術(shù)企業(yè)和產(chǎn)品的專業(yè)點評
最后更新: 2019-12-28 12:37:05與長征三號思路相似，長征四號火箭也是在“長征二號”的基礎(chǔ)上增加一個第三級形成的，一級和二級繼承了“長征二號”和“長征二號丙”成熟的技術(shù)，但與長征三號不同的是，增加的火箭第三級使了與一、二級相同的常溫液體推進劑（偏二甲肼/四氧化二氮），動力為兩臺YF-40發(fā)動機，可雙向擺動。
YF-40發(fā)動機
攻克大推力發(fā)動機技術(shù)難題 研制長征五號運載火箭
“長征五號”早于1986年在“863計劃”支持下開展了前期的論證，但那時的中國航天工業(yè)還不具備生產(chǎn)大推力火箭發(fā)動機的能力，這意味著大推力火箭只能存在于概念中。不過，這種情況在90年代初發(fā)生了改變，當時中國獲得了俄羅斯RD-120發(fā)動機成品（可能還有設(shè)計文件），RD-120就采用了先進的高壓補燃循環(huán)技術(shù)。
高壓補燃循環(huán)，預(yù)燃室中氧氣充足，排氣驅(qū)動渦輪泵后，全部注入燃燒室
21世紀初，國內(nèi)開始研制兩種大推力火箭發(fā)動機：基于RD-120技術(shù)的120噸推力液氧/煤油發(fā)動機YF-100和50噸推力液氧/液氫發(fā)動機YF-77。
實際上，YF-100和YF-77在研發(fā)的過程中都遭遇了重大挑戰(zhàn)，導(dǎo)致了長征五號發(fā)展的重大延遲，中國航天業(yè)花了近20年的時間才消化完RD-120技術(shù)，并給出自己的設(shè)計。使中國成為既俄羅斯之后，成為世界上第二個掌握高壓補燃循環(huán)發(fā)動機技術(shù)的國家。
YF-100發(fā)動機，基于俄羅斯RD-120發(fā)動機技術(shù)，采用液氧/煤油推進劑，使用高壓補燃循環(huán)技術(shù)，長征五號助推器動力，半個世紀前，美國土星五號運載火箭采用F-1發(fā)動機，地面推力約690噸，相當于5臺YF-100發(fā)動機
YF-77火箭發(fā)動機，采用液氧/液氫推進劑，YF-77火箭發(fā)動機采用開式循環(huán)，預(yù)燃室產(chǎn)生的燃氣，分別驅(qū)動燃料泵和渦輪泵（這樣的設(shè)計是考慮到密封性問題，防止氫氣與氧氣接觸，產(chǎn)生爆炸），驅(qū)動渦輪后的廢氣直接排到發(fā)動機外面
中國航天科技集團公司和國防科工委于2001年開始對下一代運載火箭進行初步研究，該計劃不只是發(fā)展一個新的運載火箭，還包括對整個空間基礎(chǔ)設(shè)施進行廣泛的升級，在天津建造新的運載火箭和宇宙飛船制造和測試工廠，在海南島建造一個新的發(fā)射場，并建造用于兩地轉(zhuǎn)運火箭設(shè)備的海上運輸船。
長征五號的設(shè)計任務(wù)被分配給中國運載火箭技術(shù)研究院（即中國航天科技集團第一研究院），該火箭是一種全新的設(shè)計，采用了以前長征火箭設(shè)計所沒有的一系列新技術(shù)，包括新的發(fā)動機、數(shù)字飛行控制系統(tǒng)、新的焊接技術(shù)等。
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