【原】整流罩比胖五還粗，長征八號(hào)完成重大升級(jí)，中軌運(yùn)力提升達(dá)51%

科普大世界 2024-02-06 發(fā)布于河北

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長征八號(hào)（CZ-8）是我國新一代中型中低軌道兩級(jí)液體捆綁式運(yùn)載火箭，火箭總長50.3米，芯一級(jí)直徑3.35米，以液氧和煤油作為推進(jìn)劑，采用兩臺(tái)120噸級(jí)推力的YF-100發(fā)動(dòng)機(jī)；還有兩個(gè)同樣使用該型發(fā)動(dòng)機(jī)的直徑2.25米的助推器，二級(jí)直徑三米，以液氫和液氧為推進(jìn)劑，采用兩臺(tái)8噸級(jí)推力的YF-75發(fā)動(dòng)機(jī)，具備二次啟動(dòng)能力。

長征八號(hào)火箭起飛質(zhì)量約356噸，一級(jí)推力480噸，主要用于發(fā)射近地軌道或太陽同步軌道有效載荷，其近地軌道（LEO）運(yùn)載能力約7.6噸，700千米SSO運(yùn)載能力約4.5噸，GTO運(yùn)載能力約2.5噸，如果在長征八號(hào)火箭基礎(chǔ)上去掉助推器，SSO運(yùn)載能力達(dá)到3.0噸。

很顯然，長征八號(hào)是一款適合現(xiàn)代航天發(fā)射需求的通用性火箭。不過近日它的一項(xiàng)升級(jí)又完成了，據(jù)來自中國航天火箭技術(shù)研究院今年2月3日的消息，當(dāng)日18時(shí)30分，長征八號(hào)改進(jìn)型運(yùn)載火箭（簡稱“長八改火箭”）二子級(jí)暨通用氫氧末級(jí)在北京成功完成了動(dòng)力系統(tǒng)的首次試車，意味著其二級(jí)火箭完成重大升級(jí)。

之前長八火箭二級(jí)采用的是3米直徑氫氧末級(jí)，直徑低于一級(jí)箭體，而本次試車二級(jí)火箭改用了3.35米直徑的通用氫氧末級(jí)，對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)由此前的2臺(tái)YF-75氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)替換為YF-75H氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)，它是由YF-75D氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)的，采用閉式膨脹循環(huán)，通過提升渦輪泵轉(zhuǎn)速等改進(jìn)方法使得單機(jī)真空推力較YF-75D提升了1噸，達(dá)到10噸級(jí)別。而且這款二級(jí)火箭將不僅是長八改使用，也是為中國新一代中型運(yùn)載火箭提供一個(gè)通用型產(chǎn)品。

長八改火箭總設(shè)計(jì)師宋征宇介紹稱：“它對(duì)提升長征火箭的綜合性能，特別是在低軌800至1000公里或者800至1200公里軌道上提升運(yùn)載能力、發(fā)揮氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)比沖大的特點(diǎn)具有重要的作用。而本次試車的成功，對(duì)整個(gè)研制工作及后續(xù)型號(hào)首飛意義重大?！?/span>

“長八改”暫定于2024年10月在海南商業(yè)航天發(fā)射場1號(hào)工位首飛。不過長征八號(hào)要改動(dòng)的可不只是二級(jí)火箭，它的整流罩也要改動(dòng)了，之前它配置的是4.2米直徑的整流罩，改進(jìn)之后采用了5.2米直徑的整流罩，直徑整整加大了一米。

整流罩內(nèi)部的容積也將大大增加。如果將其看作一個(gè)長度10米的圓柱體，那么其體積可達(dá)212立方米，內(nèi)部容積可達(dá)200立方米左右，比直徑4.2米長度相同的整流罩體積大了74立方米，容積也大70立方米左右。

經(jīng)過這次改進(jìn)之后，長八火箭到高度將達(dá)50.54米，起飛總質(zhì)量約371噸，很顯然是長征八號(hào)又變大了。其一級(jí)推力仍為480噸，但由于二級(jí)運(yùn)力的加強(qiáng)，火箭的運(yùn)載效率也得以提升，其近地軌道運(yùn)載效率達(dá)到2.7%左右，從7.6噸提升到了10噸，運(yùn)力提升了31.6%，幅度已近1/3，而900千米太陽同步軌道運(yùn)載效率為1.83%，從之前的4.5噸（700千米軌道）提升到了6.8噸，運(yùn)力提升了51%還多，提升幅度超過了1/2。這也說明“長八改”運(yùn)載效率在中高軌發(fā)射任務(wù)方面擁有更大的優(yōu)勢。

長征八號(hào)的研制目標(biāo)是要打造成可重復(fù)使用的火箭的，其R型火箭正是基于長征八號(hào)已有的火箭動(dòng)力系統(tǒng)配置，通過發(fā)動(dòng)機(jī)推力適度調(diào)節(jié)和多次點(diǎn)火實(shí)現(xiàn)一級(jí)火箭垂直著陸，即芯級(jí)和兩個(gè)助推器一起著陸。但近兩年來未見該型火箭這方面的消息。