中国运载火箭最强芯级动力上线!

轻舟一号 2024-12-03 21:41:24

“长征十二号”遥一火箭点火发射

北京时间2024年11月30日22:25,在位于海南岛东北部的海南商业航天发射场2号发射工位,新一代“长征”运载火箭“长征十二号”遥一火箭由4台YF100K发动机助推升空,火箭将卫星互联网技术试验卫星、技术试验卫星03星等2颗卫星送入近地轨道(LEO)。“长十二”火箭和YF100K发动机双双首飞成功。

“长征十二号”为中型低温液体运载火箭,采用二级串联构型,是中国现役运力最强的单芯级运载火箭,其一级拥有中国现役运载火箭最强芯级动力。

“长征十二号”火箭一级4台YF100K液氧煤油发动机

“长征十二号”火箭一级配备4台YF100K液氧煤油发动机,采用富氧分级燃烧循环,使用泵后摇摆,支持双向摇摆,具备65%至105%变推力能力,该发动机单台海平面推力约128吨,海平面比冲301.84秒。4台YF100K并联,为“长十二”提供了约510吨的起飞推力,基于强大的起飞推力,该箭拥有较强的运力和较优的运载效率。

“长征十二号”火箭高度近62米(配备直径5.2米整流罩状态),一二级直径3.8米,起飞质量433吨,起飞推力约510吨,推重比约1.18,该箭近地轨道(LEO)运力不小于12吨,运载系数不小于2.77%,高度700千米太阳同步轨道(SSO)运力不小于6吨,运载系数不小于1.39%。

在此之前,新一代“长征”运载火箭芯级主要采用直径3.35米箭体,最多配备2台YF100发动机,仅能提供约240吨起飞推力,其中运力最强的是“长征八号”单芯级构型,近地轨道(LEO)运力4.5吨。“长八”单芯级构型起飞质量198吨,近地轨道(LEO)运载系数约2.27%

相较于直径3.35米箭体,直径3.8米箭体直径扩增了0.45米,为发动机提供了更大的安装空间。与此同时,相较于YF100发动机,YF100K发动机摇摆设计由泵前摆改为泵后摆,显著降低了发动机的体积和使用包络,并降低了发动机质量,海平面推力由约125吨(1223.5千牛)提升至约128吨,海平面比冲由300.2秒提升至301.84秒。

“长征十二号”遥一火箭点火起飞一级发动机特写

相较于“长征八号”单芯级火箭,通过采用更大直径箭体,安装体积更小、推力和比冲更高的改进型发动机,“长征十二号”火箭一级拥有更高的面推力,具有更好的提速性能,在飞行过程中可以尽早甩开稠密大气层,减少空气摩擦力损耗,使得消耗相同质量推进剂能产生更高的运载能力。对比“长八”单芯级型号,“长十二”在一级发动机数量倍增的情况下,运力提升了约1.7倍。

通过并联4台130吨级的YF100K发动机,“长征十二号”在点火起飞时拥有中国迄今最壮观的芯级发动机尾焰。与此同时,“长十二”也在为新一代载人火箭“长十”打头阵,后者同样使用YF100K发动机,其芯一级模块采用直径5米箭体,实现了3台YF100K和4台YF100L的7机并联,面推力将实现进一步提升,起飞时将呈现更为壮观的场景。

作者:木兰星舟

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