长征五号火箭构型选择的错误造成了巨大的运力浪费与研制困难

长征五号火箭构型选择的错误造成了巨大的运力浪费与研制困难

一，全球重要火箭的LTO运载系数比较。

1，俄罗斯四级构型的质子K/D火箭的起飞质量为691吨，其月球轨道的运载能力就达5点39吨。LTO运载系数为0点0078（发射场为中亚的拜科努尔）。

2，中国目前“三级半”构型的长征三号乙火箭的LTO运力就有3点9吨，其起飞质量为459吨。LTO运载系数为0点00849（发射场为内陆的西昌）。

3，中国目前版本的长征五号火箭的LTO运力为8点2吨，其起飞质量为867吨。LTO运载系数为0点00945（发射场为沿海的文昌）。

二，长征五号火箭构型的选择错误造成巨大的运力浪费

1，缩小版长征五号火箭与质子火箭比较。

加装上远征2常温上面级后，“三级半”构型的缩水版长征五号火箭其起飞质量也己经高达840吨。那怕按质子火箭的LTO轨道运力系数来计算，“三级半”构型的缩水版长征五号火箭的月球轨道运力也应该达6点5吨以上。

再考虑到实际上YF100煤油助推器与YF77氢氧发动机主芯级相对于质子火箭所用的RD253肼燃料发动机的巨大比冲优势，与及文昌发射场相对中亚拜科努尔发射场的巨大纬度优势。高凉陈君认为“三级半”构型的缩水版长征五号火箭的月球轨道运力最少也达7点5吨以上。尽管比完全版长征五号火箭的8点2吨LTO运力要低一些，但也完全足够发射嫦娥五号月球无人采样飞船了。

同样，远征2号常温上面级+嫦娥五号飞船组合体的总重量也只有18吨左右，再搭配上20米级的“长整流罩”，总重量也依旧要比天宫空间站的核心舱要轻很多。

因此，高凉陈君认为研制缩水版的长征五号火箭后，再改为采用“三级半（即加装上远征2常温上面级）”构型来执行LTO轨道的发射任务。长征五号火箭也足以将嫦娥五号月球采样飞船送入月球目标轨道。

2，缩小版长征五号火箭与大力神4H火箭比较。

冷战时代美国的大力神4HB火箭的起飞质量为943吨，但就可以将重达5点7吨的卡西尼土星探测器送入奔土星轨道。而目前版本长征长征五号火箭的奔火星轨道运力才不过是5吨左右而己。可是目前版本的长征五号火箭的起飞质量己经高达867吨了。与冷战时代美国的大力神4HB火箭才相差不过74吨而己。

也就是说目前版本的长征五号火箭的外星轨道运力系数己经沦落到与使用固体助推器与肼燃料主芯级发动机的大力神4HB火箭相当的水平了。这种局面完全无法让人接受与容忍。坦率而言，这一被动局面之所以会出现，完全就是目前版本长征五号火箭采用“一级半”构型来执行LEO任务所遗留下来的祸根（这也是导致到今天长征五号火箭研制进程骑虎难下局面出现的最重要根源）。

3，缩水版长征五号火箭与长三乙火箭比较。

目前版本的长征三号乙火箭的LTO运力就有3点9吨，其起飞质量为459吨。因此，未来那怕采用“三级半”构型的缩水版长征五号火箭的LTO轨道运力系数下降到仅仅与使用肼燃料发动机的长三乙火箭一样，其LTO运力也有7点13吨。

再考虑到文昌航天发射场的纬度优势，未来“三级半”构型的缩水版长征五号火箭的LTO运力什么也能够提高到7点5吨以上。这也一样能够发射嫦娥五号月球无人采样飞船了。

总结，研制“三级半”构型的缩水版长征五号火箭来执行LTO与外星轨道发射任务是势在必行的事情。

因此，参考长征三号乙、质子与大力神4H火箭执行LTO与外星轨道发射任务的火箭构型方案，未来长征五号火箭改进为采用“三级半（那加上远征2常温上面级）”构型来执行LTO、奔火星轨道与奔木星轨道的发射任务绝对是势在必行的事情。

目前版本的长征五号火箭采用“一级半”构型来执行LEO轨道的发射任务、“二级半”构型来执行LTO轨道的发射任务完全就是在“画地为牢、作茧自缚”。

长征五号火箭的研制今天如此的久拖不决，完全是思想死板僵化的问题，完全是在钻“牛角尖”的问题。现在921办公室提出的5米直径主芯级煤油发动机新火箭研制方案就直接将“一级半”入轨火箭研制思想扫入了历史的垃圾堆。这己经完全说得上是中国火箭工业界的耻辱，必须进行严厉的批评。

如果早在2013年，中国航天界就能够充分认识到YF77氢氧发动机长时间工作可靠性的不足与长征五号火箭一级半构型“牢笼”的致命缺憾，能够迅速跟随日本H2B火箭的发展方案转而改为采用“二级半”构型来通吃执行LEO、SSO、GTO与LTO的发射任务。不仅在2014年就能够让长征五号火箭按时实现首飞，而且长征五号遥2火箭的发射失败就也能够完全避免掉。更不会导致到今天长征五号火箭研制久拖不决极端被动局面的出现。

陈天（高凉陈君）

2019-1-18