起飛 試車成功！長征九號標配的大推力發動機，起飛推力6000噸！
2020年12月17日，嫦娥五號成功從月球“載土”而歸，實現了探月工程“繞、落、回”三步規劃的完美收官，這讓很多人開始期待，中國下一步是否會開展載人登月項目。2021年3月5日，由中國航天科技集團六院研制的500噸級液氧煤油火箭發動機全工況半系統試車取得圓滿成功，為后續重型運載火箭工程研制打下堅實基礎，更是掃清了載人登月的一大障礙。
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早在2011年，中國火箭發動機專家、航天科技集團六院院長譚永華就公開披露過：中國重型液體火箭的芯一級發動機和助推器，將采用500噸級的液氧/煤油發動機，一秒鐘可以完成1.6噸推進劑的高壓輸送。海平面推力460噸，真空推力501噸，海平面比沖300秒。
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近日，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。
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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。
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▲YF-130火箭發動機泵后擺效果圖
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。
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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、推力調機器等關鍵組件的性能及工作協調性。
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在液體火箭發動機的主要組件，如推力室、燃氣發生器、渦輪泵、自動器和控制系統當中，渦輪泵是最重要的。渦輪泵有點像一個燃氣輪機，發動機用部分燃料在獨立燃燒室/預燃室里面燃燒，產生燃氣驅動渦輪運動，渦輪再通過高速旋轉把燃料泵入燃燒室內，帶動泵把燃料加壓噴入主燃燒室。渦輪泵可以說是液體火箭心臟中的心臟。
【 起飛|試車成功！長征九號標配的大推力發動機，起飛推力6000噸！】
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▲火箭發動機的渦輪泵
航天科技六院負責人再次確認長征九號可以達到150噸近地軌道運力，與此同時該節目也再次確認2030年前后我國將實施載人登月。
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長征九號重型運載火箭基于高軌運力需求采用三級半構型，芯一級配置4臺YF-130，四枚助推器各配置2臺YF-130；芯二級配置兩臺YF-90型220噸氫氧發動機，芯三級則是4臺YF-79型25噸膨脹循環氫氧高空發動機，火箭全長93米。
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▲長征九號重型運載火箭構型
其中芯一級直徑9.5米，芯二級液氫燃料貯箱段直徑9.5米，該級液氧貯箱段箭體直徑則是7.5米，芯三級箭體直徑7.5米，最大起飛質量4137噸。除此之外，長征九號也將延續長征五號系列化模塊化發展思路，總共有三個型號，分別是長征-9、長征-9A、長征-9B。
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▲從左往右依次是長征-9、長征-9A、長征-9B
三個型號的不同之處在于助推器數量的增減，長征-9是四助推最大運力版，兩助推是長征-9A、無助推則是長征-9B。近地軌道運力分別對應150噸、100噸、50噸三個檔次，2028年計劃實施的火星采樣返回任務的運力方案之一就是使用無助推的長征-9B火箭。
在執行載人月面科研站建設任務時，長征九號將憑借超越土星五號的大于50噸地月轉移軌道運力承運大型艙段載荷。
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為什么要發展大推力火箭發動機？
發展大推力火箭發動機，自然是為了發射更大的火箭，一次性運載質量更大的飛船進入太空。上世紀六十年代，美國為了載人登月，專門研發了海平面推力（指發動機在海平面的大氣環境下可以達到的推力）6770千牛（690噸）的F-1火箭引擎，而使用此引擎的土星5號火箭更是協助美國完成了阿波羅登月任務，運載“Skylab（天空實驗室）”空間站入軌。
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