載人登月發動機告捷！長程點火試車圓滿成功，建功立業的時候到了

2020-10-18 巔峰高地

中國人的足跡何時可以踏上月球？這是一個困擾我們長達數十年的世紀之問，過去受限於人口多底子薄的現實國情我們只能紙上談兵暢想未來，而現在建功立業的時刻已經到來。

YF-100K泵後擺液氧煤油發動機試車

據航天科技集團六院消息，近日我國首款泵後擺液氧煤油發動機YF-100K完成500秒長程試車，該型發動機將配型我國新一代重型載人火箭芯一級與芯二級動力，而新一代重型載人火箭就是我國載人登月工程的主力運載工具。

新一代重型載人火箭是921載人航天辦公室招標項目，也被航天愛好者稱為「921火箭」。這是一款三級半構型火箭，兩部助推器與芯一級火箭通用，起飛級總共有21臺YF-100K泵後擺液氧煤油發動機，可以產生約2700噸起飛推力，芯二級是2臺高空版YF-100K泵後擺液氧煤油發動機，芯三級則是兩臺YF-75D膨脹循環氫氧發動機。

921新一代重型載人登月火箭

921火箭是一款典型的CBC助推器-芯級通用構型火箭，波音公司德爾塔-4重型火箭、SpaceX公司重型獵鷹都是CBC構型。921載人火箭最大起飛重量約2200噸，是上一代長徵2F載人火箭的4.5倍，近地軌道運力約70噸，奔月軌道運力25噸，是長徵五號奔月運力的3倍，運力指標大幅度超越SpaceX公司的重型獵鷹。

世界最大直徑共底液氧煤油貯箱

由於得到載人航天工程的大力支持，因此921新一代載人火箭進展十分迅速，YF-100K今年年初剛剛完成300秒長程試車，僅間隔10個月就實現500秒長程試車，除此之外還攻克了世界最大直徑錐形後底煤油貯箱、後過渡段、發動機安裝梁、發動機小機架組合的七機並聯、高效推力傳遞結構樣機。

不同於跨度極大的長徵九號重型火箭，921火箭充分繼承了我國3.35米直徑、5米直徑火箭的成熟技術。比如YF-100液氧煤油發動機已經通過長徵六號、長徵七號多次實際發射任務考驗，成熟度較高，在此基礎上進行泵後擺改造能大幅度縮短研製周期。

YF-100液氧煤油發動機助推長徵7號飛天

5米直徑箭體結構的生產製造工藝也可以繼承長徵五號，芯三級使用的YF-75D膨脹循環氫氧發動機與長徵五號芯二級火箭也是同款，可以說擺在921載人火箭面前的是一系列成熟可用的貨架產品，即便還有尚需驗證的技術也不是什麼不可逾越的難關，這一點與長徵九號需要全面更新動力系統的研製條件完全不同。

運載火箭的研製充斥著各種不可預判因素，地面測試無論如何充分也難以全部復盤高空環境，只有將芯一級、芯二級、芯三級分階段進行飛行演示驗證，才能充分暴露問題，美國NASA在研製土星五號以前都是採用這一流程。

長徵2F是世界唯二的載人運載火箭

載人火箭對安全要求更為苛刻，目前世界範圍內也只有俄羅斯聯盟號與我國長徵2號F這兩款載人火箭，921載人火箭將對標長徵2號F型載人火箭的0.97安全係數。航天科技集團一院將選擇最穩妥的分步驗證、逐步實施方案，火箭各級模塊將進行演示驗證飛行測試，如此一來就能充分暴露問題並加以完善，進而達到載人安全係數要求。

國產新一代載人飛船

與此同時，明年長徵5號B型運載火箭首飛的主載荷就是新一代載人飛船試驗船，該飛船分為14噸與20噸兩種構型，前者主要用於空間站天地往返的近地軌道載人任務，後者就是直接瞄準載人登月任務，目前該型飛船即將完成總裝工作。

新飛船返回艙直徑4.5米，近地軌道任務最多可以搭乘7名航天員，執行登月任務時可以搭乘3名航天員。

新一代921重型載人登月火箭

屆時我們將選擇與美國NASA阿爾忒彌斯重返月球計劃類似的月球軌道集合方案實施載人登月，共需發射兩枚921火箭，分別將載人飛船與登月組合體發射至月球軌道，爾後對接，航天員進入登月艙降落月面。

今年年初探月工程總師吳偉仁明確表示，未來十年左右，月球南極將出現中國主導、多國參與的月球科研站，月球上將留下中國人的足跡，我國將邁入世界航天強國前列。載人航天工程原副總指揮張育林今年4月也在航天大會上披露，我國載人登月工程很可能要與天宮空間站工程並行實施，這在世界航天史中也是絕無僅有。

載人登月與空間站並行實施

按照目前各系統研製進度，我國有望在2025年甚至更早時間實現921載人火箭首飛，並在2030年前實現載人登月。忽然夢想照進現實，為何我們轉變得如此之迅速？

這是因為我們從來都是胸懷遠大理想的民族，同時也有著含蓄內斂只做不說的脾性。通過5艘無人飛船、6艘載人飛船、兩座空間實驗室任務的實施，我們陸續將14人次航天員送上太空，攻克了載人航天全套門檻技術，又通過嫦娥探月工程掌握了地月轉移軌道控制、月面軟著陸、第二宇宙速度再入大氣層等瓶頸技術。

嫦娥五號

明年年底發射的嫦娥5號幾乎可以看作是載人登月任務預演，這是一艘8噸級無人登月飛船，麻雀雖小五臟俱全，服務艙、返回艙、登月艙應有盡有，阿波羅載人登月飛船有的它全都有，屆時它將突破月球軌道交會對接、月面起飛等核心技術。

現在回過頭看過去二三十年的航天發展脈絡可以發現，我們從很早以前就在布局一盤大棋，事實上早在1992年載人航天工程立項之際，我們就已經在認真思考載人登月問題，而現在已經到了該建功立業的偉大時刻。

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