“外國人能搞的中國人也能搞。”——錢學森
12月11日是錢老110周年誕辰，在此我并不希望他的照片是黑白的，在我心中他永遠活著
今日8時11分，在酒泉衛星發射中心，長征四號乙運載火箭成功將實踐六號05組衛星送入太空，衛星將用于開展空間環境探測和新技術試驗驗證
這是長征系列運載火箭第400次發射！
當朋友們對突然降臨的喜訊互相道賀、擊掌慶祝之時，大家伙有沒有想到：
400次并不是“長征”系列的終局！
400次并不會讓種花兒女停下腳步！
400次僅僅是一個嶄新的、偉大的長征的開端！
正像本人經常掛在嘴邊的那樣，一個新的時代即將到來！
這是一個偉大的時代、一個充滿希望的時代、一個真正意義上的“大航海”時代！
一個文明、一個地球文明、一個不屈不撓的地球文明從此刻起，正在緩緩地、有條不紊地、沉穩地踏上“星辰大海”！
（說著說著就激動了，我錯了......）
今天的重點是（近期正在火爆討論中）“長征”系列火箭的BOSS形態——長征九號
長征九號運載火箭（英語：Long March 9，縮寫：CZ-9或LM-9）是我國一款正在論證的新一代重型火箭
用于我國深空探測、載人登月和登火、空間基礎設施建設（如空間太陽能電站）等任務
有一種假設，即我國未來的載人航天、登月任務就交給另一款921火箭
中國已經對載人登月任務進行了調整，原計劃是由長征九號重型運載火箭承擔載人登月的主力，最新計劃則換成921“新一代載人運載火箭”扛大旗，而這一調整或許會使得我國載人登月的時間大幅提前，甚至會趕在美國重返月球之前
載人登月方案
據悉，此前我國的載人登月方案有6種，經過多方論證之后，最終確定了由921火箭扛大旗與“阿爾忒彌斯計劃”類似的方案：
即載人登月分兩次發射，先后將月球著陸器和載人飛船送入環月軌道進行對接，之后航天員進入著陸器登月
完成月面任務后，航天員再乘坐上升器進入環月軌道與載人飛船對接，之后乘坐載人飛船返回地球
921火箭第一級模塊
在設計方面，921“新一代載人火箭”采用了與“重型獵鷹”、N1火箭較為相似的設計，也就是“并聯”多臺推力不大的發動機，并注重重復使用的能力
其中CBC構型的921火箭一級結構（包括芯一級模塊和兩個助推器）一共“并聯”了21臺推力約130噸的YF-100K液氧-煤油發動機
921火箭性能參數
另外在具體性能上：
921火箭高度超過100米，三級半CBC構型的最大起飛質量約為2200噸、最大起飛推力約為2700噸，近地軌道運載（LEO）能力超過70噸、地月轉移軌道（LTO）運載能力超過25噸。性能明顯優于長征五號（LEO約為25噸），但不及長征九號重型運載火箭（LEO約為140噸），這也是載人登月用921火箭需要兩次發射的原因
值得一提的是，921火箭所用的都是較為成熟的發動機，比如921火箭一二級模塊所用的YF-100K液氧-煤油發動機已經應用在長征五號、長征六號以及長征七號運載火箭的芯一級和助推器之上
三級模塊所用的YF-75D氫-氧發動機，則是長征五號二級火箭所用YF-75發動機的升級版
而這些成熟技術的基礎，也將使得921火箭的研發速度更快、更順利
航展上的921火箭模型
而921火箭的補充作用也為長征九號火箭的充分研發及技術論證提供更多的時間，這樣既不影響登月等其它項目進度，又可以為我國爭取到“究極形態”火箭
為了長征九號不拖延我國航天進展而專門打造一款“過渡”火箭，可見長九無論在技術上還是能力上已經注定不凡
2019年3月24日
由中國航天科技集團有限公司六院研制的500噸級液氧煤油發動機燃氣發生器-渦輪泵聯動試驗取得圓滿成功，標志著我國500噸級重型運載火箭發動機關鍵技術攻關及方案深化論證達到預期目標，為后續重型運載火箭工程研制打下堅實基礎
六院副院長李斌表示，此次試驗為發動機渦輪泵、燃氣發生器及配套組件的聯動試驗，驗證了發生器-渦輪泵組件方案的可行性，實現了從起動、初級、主級到關機的平穩過渡，為進一步進行發動機整機試車等研制工作奠定基礎
2021年3月
央視首次公開了YF-130型500噸級液氧煤油發動機的廬山真面目，該型發動機是長征九號起飛級標配動力，12臺發動機可產生5873噸至6000噸起飛推力
YF-130型液氧煤油發動機延續了YF-100發動機的高壓補燃循環路線，并基于多機并聯需求采用泵后搖擺方案，一臺渦輪泵供應兩個推力室的設計，更是國內航天發動機前所未有的情況，500噸級推力指標不僅刷新國內紀錄，也刷新了世界雙噴管發動機推力紀錄，是人類最大推力的雙噴管火箭發動機500噸級推力指標是當前長征五號使用的YF-100液氧煤油發動機的四倍有余，渦輪泵轉速每分鐘可以達到1.6萬轉，形成75兆帕的強大壓力，每秒可輸送1.6噸推進劑，只需3秒即可形成最大推力
這次，500噸級火箭液體發動機進行了全尺寸半系統試車，考核了分級啟動方案，驗證了燃氣發生器點火、推力調節器轉級等方案。還考核了啟動過程燃氣發生器、渦輪泵、推力調節器等關鍵組件的性能及工作協調性
2021年7月
航天科技集團六院11所（京）、一院211廠完成重型運載火箭220噸級補燃循環氫氧發動機首臺工程樣機研制生產，標志著該發動機關深階段研制工作圓滿完成
220噸級補燃循環氫氧發動機是我國重型運載火箭的芯二級發動機，性能指標達到國際先進水平，能更好地滿足我國未來運載火箭和重大航天任務的動力需求，是航天強國的重要標志之一
2021年8月
國內首件直徑9.5米箱底圓環完成焊接
長征九號運載火箭已完成深化論證，先期關鍵技術攻關、方案深化論證階段已于2016年6月正式批復立項
作為我國目前正在研制的最大型火箭，其構型一直處在不斷變化及論證之中，在今年6月24日，它的設計方案又進行了重大改進
中國工程院院士龍樂豪在香港參加“航天科學家團隊進校園”的活動中宣布的，長征九號的全新版本——一體無助推模式首次亮相，這很可能是長征九號的最終基本型版本
龍院士是中國運載火箭技術研究院運載火箭系列總設計師，長三甲系列火箭總設計師，國家月球探測工程副總設計師，他說出的話基本等同于官宣，而他在講座時使用的PPT中，有一張圖片清晰顯示了長征九號在過去不同時期的方案的改進過程，最后面的2021版就是改進到目前的最終版本，相對于前面的版本，這一版本幾乎可以說有了脫胎換骨般的變化
從龍院士的PPT圖案中就能看出，長征九號火箭最早的方案出現在2011年，他稱之為2011版，當時長征九號主要有三種構型
基本型長103米，直徑約9.5米，采用三級半構型（三級火箭加四個助推器），其中芯一級火箭配備4臺YF-130液氧煤油發動機，每臺助推器配備2臺YF-130液氧煤油發動機，這樣一級火箭的總推力可達5873噸
芯二級火箭配備2臺推力220噸的YF-90氫氧發動機
芯三級火箭則配備4臺25噸的YF-79氫氧發動機
這款火箭的起飛質量約4137噸，起飛推力5873噸，近地軌道（LEO）的運載能力為140噸，地月轉移軌道（LTO）的運載能力為50噸，地火轉移軌道（MTO）的運載能力為44噸
后來長征九號的版本也進行了幾種改型，但主要是發動機數量的增減，構型方案上基本沒有什么變化，總推力和運力也有所提升
但2021版的長征九號（龍院士稱之為21版）就不同了，相比于之前的版本，這簡直就是一款新火箭了，我們來數數它都是在哪些方面做了改進
1、火箭長度由103米增加到了108米，增加了5米之多，推測主要是新一級火箭增加了長度，以便放置更多的燃料
2、火箭直徑由9.5米增加到10.6米，增加了1.1米，就是說這款火箭又變粗了，這樣的直徑已經超過了馬斯克SpaceX的星艦（直徑9米）、美國宇航局的SLS太空發射系統（直徑8.4米）、俄羅斯的葉尼塞火箭（直徑未知，但它主要靠助推器的推力，所以直徑應該小于美國的sls）等正在研制的火箭，比美國曾用來登月的土星五號（直徑10米）還粗0.6米，只有N1火箭的一級下端比它粗點，也堪稱航天史上迄今為止最粗的火箭之一了
火箭的二級直徑也是10.6米，三級為7.5米，但是整流罩又增加到9米，基本上可以根據需要隨意調換直徑
3、取消了捆綁的4個助推器，這是最重大的一項改進，我國的大推力火箭一般都會有助推器助推，而長征九號這款最大的火箭卻取消了助推器，這是一個很驚人的改進。而且雖然4個助推器都取消了，推力卻沒有減少，還一樣是5873噸的推力，這主要得益于新一級火箭發動機的重新安排
4、火箭發動機的安排已經完全不一樣了，原先的版本安排的是芯一級火箭和4個助推器一共安裝12個YF-130液氧煤油發動機，現在的版本改為采用多發并聯設計，只使用芯一級火箭，底部安裝16臺YF135液氧煤油發動機，這樣的設計推力和原先的版本一樣，都是5873噸，但是省去了4個助推器，構型變得簡單，操作系統也會變得簡單，重量也能減輕15噸，發射效率也會提升
長征九號的二級和三級火箭的發動機也更換了，芯二級火箭由2臺推力220噸的YF-90氫氧發動機更換為了4臺推力120噸的120HO氫氧發動機，推力比原先版本大了40噸，芯三級火箭則由4臺25噸的YF-79氫氧發動機換為一臺120HO氫氧發動機，推力大了20噸
另外還有燃料箱也進行了重新設計，改進設計后的長征九號的重量有4122噸，相當于一艘中型驅逐艦的重量，或者1000頭大象的重量，這些改進使得長征九號的運載能力和效率比都得到了提升，近地軌道運力由140噸上升到150噸，地月轉移軌道運力由50噸上升到53噸，地火轉移軌道運力也在45~50噸之間，新構型擁有了更高的運載系數和運載效率，用它完成巨型航天器發射，載人登月和載人登火項目，以及更遠的深空探測都更輕松了
總體看來，這款新型長征九號火箭也因為改進操作更為簡單，這種構型也和馬斯克的SpaceX公司制造的聲稱用來火星移民的星艦更加相近
但很顯然我國的長征九號體型更大，推力和運力也更大，而且我國大型火箭一般都有捆綁助推器的傳統，如果需要運送更大型的航天器的話，助推器自然而然就會裝上去了，如果再加上原先輔助設計的推力達960噸的4臺助推器，那么長征九號最大型火箭的推力將接近1萬噸...
不過也有人分析認為，我國改進后的新型長征九號很可能會將方向定位到可回收的模式上來，畢竟可回收重復使用的火箭被專家們認為是火箭發射領域的未來趨勢
新款長征九號火箭的一級構型和星艦的一級構型看上去沒什么區別，只要裝上可回收裝置和系統就能實現回收，畢竟制造這樣巨大的火箭很不容易，更何況它的下面有著16臺YF-130發動機，火箭最值錢的部分都在這里，如果能夠回收重復利用的話，那么發射成本將大大降低，而且這樣做還能省去大量制造時間，檢修一遍即可發射
將來長九火箭基本型的二級三級也可以合并為類似星艦的上端部分，也同樣可以回收利用，如果也改造成馬斯克那樣的能乘坐100人的巨型飛船（星艦上段部分），那也就成為我國的星際飛船了，而且它也可以制造得比星艦更加粗大
當然也自是不必走SpaceX的道路，譬如裝載更多的空天設備，然后在天空組裝一個“太空船廠”，以后直接往天上運相關原材料就行了，飛船什么直接在太空生產、組裝
今天國家航天局副局長吳艷華接受央視采訪時表示，我國重型火箭會是一個型譜規劃，中國已經確定發展規劃，有待進一步深化論證，等著國家批準
作為我國盡全力開發的重型運載火箭，長征九號無論最后會采取何種方案，它的出世必將成為全球頂尖（相信大家很快就能看到消息啦）
種花家的征途是——星辰大海，向星河出發吧！少年！
參考資料：
1、中國國家航天局
2、航天科技集團
3、相關媒體
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