长征九号两型发动机相继亮相，光杆版先进构型何去何从？早有规划

自从今年龙乐豪院士在港展示多发并联光杆版长征九号以来，关于此前构型长征九号还做不做就有了争议。航天科技六院京11所用实际行动告诉我们，不仅要做，而且还要加速。原因众所周知，2030年前后要实现载人登月的零突破。

近日，京11所以有图有真相的方式向外界宣布，重型运载火箭220吨级补燃循环氢氧发动机完成首台工程样机生产，标志着该发动机“关键技术攻关与深化论证阶段研制工作圆满完成”。

与此同时，还完成发动机试车台选址、建台方案论证设计，并披露今年将完成半系统试验和整机试验验证。

在YF-90型220吨级氢氧发动机关深阶段研制过程中，研制团队边论证、边设计、边生产、边验证，实现了四大技术跨越，即“一年完成论证设计、两年完成关键组件生产、三年实现预燃室等组件试验、四年完成预燃室-氢/氧涡轮泵联动分系统试验”，初步突破了补燃循环起动关机过程控制、大流量高压预燃室、先进制造技术等9大关键技术。

发动机推力、真空比冲、推重比等技术指标达到国际先进水平，形成多项核心自主知识产权，实现了对设计技术、试验方法等的全方位创新，并首次实现了氢氧发动机全数字化研制，为发动机后续工程研制奠定了坚实基础。

长征九号正式启动论证工作始于2010年，历经五年论证后于2015年启动关键技术攻关及方案深化论证阶段研制工作，次年“关键技术攻关及方案深化论证阶段正式立项”。

今年上半年，用于长征九号起飞级的YF-130型500吨级液氧煤油发动机也以实物形式亮相大型工业纪录片《动力澎湃》。

YF-130型液氧煤油发动机继承并发展了长征五号助推器使用的YF-100型发动机的高压补燃循环路线，并基于并联需求采用类似YF-100K型发动机的泵后摇摆方案。

一台涡轮泵供应两个推力室的设计更是国内航天发动机领域前所未有的技术条件，500吨级推力指标不仅刷新国内纪录，也刷新了世界双喷管发动机推力纪录，是人类最大推力的双喷管火箭发动机。

YF-130型500吨级液氧煤油发动机的能力有多强？

它的涡轮泵转速可以达到每分钟1.6万转，并形成75兆帕的强大压力，1.6吨推进剂在一秒钟内完成输送，点火3秒就可以达到最大推力，其推力指标是上一代产品YF-100型液氧煤油发动机的四倍有余。

与此同时，航天科技六院负责人刘志让再次确认长征九号可以达到150吨近地轨道运力，且再次确认2030年前后我国将实施载人登月。而在此之前，航天科技一院总体部总体室主任何巍更是披露，该型火箭近地轨道运力可以突破150吨。

长征九号何以问鼎世界在研火箭的运力之最？

长征九号最大起飞质量4137吨，采用三级半构型设计。起飞级配置12台YF-130型液氧煤油发动机，起飞推力5873吨，由最大9.5米直径的芯一级与4枚5米直径助推器构成。芯二级配置两台YF-90型220吨氢氧发动机，芯三级则是4台YF-79型25吨膨胀循环氢氧高空发动机，火箭全长100米左右，芯一级直径9.5米，芯二级液氢燃料贮箱段直径9.5米，液氧贮箱段箭体直径7.5米，芯三级箭体直径7.5米。

那么，采用光杆构型、共底燃料贮箱等一系列更先进技术打造的2021版长征九号方案又当如何呢？

这就需要提到长征九号的三大发展阶段：

第一阶段：完成系列构型模块研制，实现首飞，满足载人月球基地建设需要；

第二阶段：进一步完善火箭型谱，并投入应用性飞行任务，拓展可重复使用能力；

第三阶段：利用新材料、新动力进一步提高运载能力和技术水平，满足载人登火、空间太阳能电站为代表的超大规模空间探索工程与空间基础设施建设的任务需求。

基于技术的发展与进步，三大发展阶段也并非一成不变。龙乐豪院士在港展示的最新长征九号构型显然更符合第二阶段与第三阶段描述目标，2030年至2035年左右将是此种构型方案落地实施的时间周期。