长征九号超重型火箭又有新设计了！最新版本的一级引擎又增加4台，推力已增加到6000多吨。

(资料图)

长征九号是目前我国服役和立项在研的火箭中最大的一款，无论是箭体还是推力，都远超其他任何型号的火箭，其设计的初始指标为，总质量超4000吨，推力超5800吨，可以发射100吨以上的近地航天器，50吨以上的月球轨道航天器，未来它将承载我国近地轨道大型航天器、大型深空探测器的发射，月球基地建造乃至登陆火星的重任。

长征九号的设计版本变化，简直要让人眼花缭乱了，早期的时候还是传统的捆绑构型，但即便捆绑构型也经历了多次改进，助推器直径从3.35米到5米多次变化，发动机也不断改进。然而到了2021年时，中国工程院院士，中国运载火箭技术研究院运载火箭系列总设计师龙乐豪公布了一个不要捆绑助推器的光杆构型，激起了航天爱好者们的热烈关注。

上图中三种高大的火箭都是长征九号的不同版本，右一的小火箭是长征五号。

长征九号光杆构型的火箭总体上和美国曾经的土星五号、苏联时代的N1火箭，以及马斯克的星舰很相似。但之后这一构型又经历了多次变化，高度、直径、所用燃料、发动机型号以及发动机数量都在不断变化中，去年11月份的第14届珠海航展上以大型模型的方式展出过长征九号火箭的构型，是和星舰一样的上下一样粗的光杆构型，不再是之前龙老PPT上公布的三级火箭为直径7米构型的样式了，而且安装有格栅舵，说明一级火箭走向了可重复使用的道路。

相对于早期的四助推构型版本的长征九号，这两年出现的多版本光杆无助推构型的长征九号变化非常大。完全可以说它是又一种超重型火箭了，或者说它是一种新型的超重型火箭。

2023年2月28日，龙乐豪院士最新的PPT又一次修改了长征九号的构型，这次的修改版本是在南京理工大学演讲时公布的， PPT资料显示，火箭上下直径基本一样，都是10.6米，高度有114米，发射质量为4369吨，起飞推力为6118吨。

发动机方面，一级火箭配备30台200吨级液氧甲烷发动机，二级火箭配备两台200吨级液氧甲烷火箭发动机，三级火箭配备一台120吨级液氢液氧火箭发动机，地月转移轨道运力可达35~54吨。近地轨道运力可达100~150吨。

这和去年11月份珠海航展上公布的版本又不一样了，虽然才过去了三个多月，主要变化在发动机引擎上，之前版本长九的一级火箭是24台推力240吨的液氧煤油发动机，推力大致为5873吨，而这次的版本是30台液氧甲烷发动机，引擎数量上增加4台，推力高达6118吨，说明推力增加了245吨。这也是长征九号火箭版本演变中首次出现一级推力超过六千吨的构型。

上次版本的二级火箭为4台推力120吨的氢氧补燃发动机，总推力为480吨，这次用了两台200吨级的液氧甲烷发动机，推力下降了80吨，但是由于一级火箭的推力增大了，可以给二级和三级火箭增加速度或高度，那么二级火箭的推力也是可以下降一些的了。

三级火箭为1台推力120吨的氢氧补燃发动机，这个没有变化。

实际上在上次公布的长征九号版本中，虽然是采用了液氧煤油发动机，但是龙乐豪院士也表示了要预研液氧甲烷发动机，说明后者应该是更理想的选择，现在直接说是用液氧甲烷发动机，也说明这种发动机的设计和研发都有了新进展，而且龙乐豪院士也在南京理工大学的演讲中表示了研发这种200吨级的液氧甲烷发动机已经没有技术瓶颈，研制生产应该是很快的，其PPT中说最新款设计的长九所用的液氧甲烷和液氧液氢两型发动机都已经经过了全系统短程热试车，不过前者的消息还没有看到新闻报道！

之所以会有多款长九构型，其实也体现了我们在超重型火箭的研制方面务实推进和不断创新的思路和做法，不过鉴于这两年来长征九号新设计版本的不断变化，2023年2月28日龙乐豪院士公布的新版长征九号很可能还不是最后一版，今后可能还会有改动，但是可以从这些版本中找出来一些追求目标，那就是经济实用，发射效率更高，安全性更高，可重复使用，而这次新加了一个设计目标是更智能。

可能朋友们已经发现我国的长九火箭越来越像马斯克的星舰了，一级和二级使用的都是液氧甲烷发动机，一级火箭发动机数量都是30台级别，而且都能重复使用，从设计理念上来看，我国的长九也可以称为是“中国版星舰”了。

目前世界在研的超重型火箭主要有三款，分别是我国的长征九号，美国宇航局的SLS太空发射系统，马斯克spaceX公司的星舰，而俄罗斯的叶尼塞火箭和安加拉超重型火箭基本处于停止研发状态，前三者中进度最快的是美国的SLS太空发射系统，但是这款巨型火箭正面临着诞生即落后的情况，将来美国的超大型航天器发射市场或将为星舰所垄断。

据马斯克已经透露的消息，星舰的一级火箭可以安装29~41台液氧甲烷火箭发动机（测试版为29台，实用版为33台，后续最大推力版本为41台），目前这种发动机每台的推力可达230吨，所以新建的起飞推力相当可观，可达6670~9430吨，可见星舰的推力十分澎湃，这也体现了马斯克星舰设计团队敢于开拓，大胆创新的科创精神。

我们在承认差距，奋力追赶的同时，也要敢于打破常规，将火箭设计的更合理，更安全，更经济和更智能。其实我国的长九箭体是要比星舰更大的，后者直径是9米，而长九的最新设计是10.6米，比它多了1.6米，那么理论上讲，长征九号一级火箭将可以安装更多的发动机，最多甚至可以在50台以上，而液氧甲烷发动机的推力也可以不断的通过优化设计提升的，如果也能增加到230吨，那么长征九号甚至可以成为人类历史上首台超过万吨级推力的火箭。

这里再说一下长征九号的研发状态，实际上早期四助推构型版本的长征九号很多的部件都已经研制完毕，包括500吨级的液氧煤油发动机，10米直径的火箭贮箱、箭体大底、连接环和整流罩等，目前已经接近于将部件总装就能造出火箭了。所以，如果有相关发射任务的话，四助推构型的老版长征九号很可能在近年内被制造出来使用，而新版光杆式长征九号仍将继续研发，成功后代替四助推构型老版长征九号，预估新版将在2030年之前完成首飞。

参考资料：

《南京理工大学钟声新闻网》3月1日文章《中国工程院龙乐豪院士来校讲座》

关键词： 火箭发动机 珠海航展 发射系统