新格倫火箭在今年1月完成了首飛,11月二飛時又成功完成了火箭一級的垂直回收,這讓藍色起源成為了全球繼SpaceX后第2家成功掌握軌道級火箭垂直回收技術的商業航天公司,新格倫火箭也成為了繼獵鷹火箭后全球第2款完成火箭一級垂直回收的入軌火箭。
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鑒于標準版新格倫火箭表現出色,藍色起源近期已宣布,不僅將繼續優化標準版新格倫,還將在此基礎上研制新格倫增強版。升級并不意味著標準版將退役,藍色起源表示它們將并行服役,從而滿足不同的載荷發射需求。
新格倫是目前世界上現役最強光桿構型運載火箭!對于這類火箭,在不大幅改動設計的情況下,想要大幅提升運力,主要有4種方式:要么捆綁幾枚助推器,要么捆綁幾枚通用芯級構成CBC構型,要么增加發動機數量,要么增強發動機推力。
比如重型獵鷹就是在獵鷹9號的基礎上捆綁了兩個通用芯級充當助推器,這讓前者較后者在不回收的情況下,近地運力從22.8噸提升到了63.8噸。此外,像我國長征10號登月版火箭也是采用的這種設計思路。
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對此,藍色起源選擇了增加發動機數量!標準版新格倫火箭,一級配備了7臺單臺海平面推力高達249噸的BE-4液氧甲烷發動機,二級配備了2臺單臺真空推力約78噸的BE-3U氫氧發動機。該公司打算把發動機數量升級為9臺BE-4+4臺BE-3U,從而大幅提升新格倫的運力。此外,藍色起源還會進一步增強發動機的推力,并優化火箭一級的回收流程。
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標準版新格倫火箭,高98米,箭體直徑7米,整流罩直徑7米。在回收火箭一級的情況下,近地軌道運力45噸,地球同步轉移軌道(GTO)運力13.6噸。在不回收的情況下,其近地運力估計能達到70噸。
若火箭一二級的發動機數量由7+2變為9+4,根據藍色起源公布的運力指標,升級后的新格倫火箭在回收火箭一級的情況下,近地軌道運力達70噸,地月轉移軌道運力達20噸,地球同步軌道(GEO)直送運力達14噸。
我國計劃2027年首飛的登月版長征10號是不可回收火箭,箭體直徑與長征5號一樣都是5米級,其火箭一二級均采用液氧煤油發動機,三級采用氫氧發動機。登月版長征10號的近地軌道運力高達70噸以上,地月轉移軌道運力高達27噸,與NASA研制的不可回收火箭SLS Block1在月轉運力上處于同一水平。
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新格倫火箭升級后,若在不回收的情況下,其近地運力估計將達到100噸左右,大幅超過了登月版長征10號,但在不回收的情況下,新格倫增強版的地月轉移軌道運力或許能達到25噸以上,與登月版長征10號差不多打成平手。
這種巨大的差異主要是因為兩款火箭設計目標不同,因而在設計方案上存在差異。其中,新格倫側重回收復用和近地任務,采用兩級構型,雖然近地運力強大,但高軌運力衰減顯著;而登月版長征10號側重登月且不考慮回收,采用三級半構型,高軌運力衰減小。
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不過,升級之后的新格倫,在地月轉移軌道運力方面有了較大提升,且整流罩直徑也會進一步增大,能夠搭載更大的載荷。若通過增加發動機數量真能獲得如此巨大的提升,升級后的新格倫火箭將成為美國載人登月、探索月球的重要運載工具之一!只是以藍色起源的效率,不知道新格倫增強版何時才能正式服役?
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