高凉陈君LEO运载能力300吨载人远征月球与火星海射巨型火箭的设想.doc

LEO运力300吨载人远征月球与火星海射巨型火箭的设想长话短说，使用钢铁来研制这一款巨型火箭的箭体，以大幅度降低生产制造成本。第一节，箭体研制。第一级，并联使用11台（或者13台）推力达900吨的F1A改进型巨型煤油机。合计起飞推力11*900=9900吨。第一级箭体直径18米，长度85米左右，使用钢铁来研制。第二级，并联使用7台（或者9台）推力900吨的F1A高空版煤油发动机来研制。合计推力7*900=6300吨。第二级箭体直径也是18米，长度65米左右，也使用钢铁来研制。第三级（上面级），直径13米，并联5台推力达130吨的J2X氢氧发动机。合计推力5*130=650吨。第三级由于是上面级，对结构重量高度敏感，因此使用铝合金来研制，直径也只有13米，长度则只有55米左右。而且第三级与载荷均采用阿特拉斯五火箭式的超长整流罩，即使用17米直径的整流罩将第三级与载荷全部包裹起来。整个第三级与整流罩总长度合计95米左右。整个火箭长度合计为85米+65米+95米=245米。长径比为13点6。长径比之所以选择这么小，整个火箭外观极为“粗壮”，核心原因就是必须按照潜射弹道导弹的外形来设计，海水中发射的火箭都无法做得太细长。整个第一级，第二级，第三级与载荷总重量在8300吨以上。发射时就完全相当于将一艘弹道导弹核潜艇直接从海里发射入宇宙星空中，景象将极其壮观，辉煌震撼亘古未有。第二节，捆绑固体燃料助推器。高凉陈君设想的这一款半潜式巨型钢铁液氧煤油火箭的发射方式是这样的：在陆上制造工厂生产装配好后，装上大船运到远海，不用建设陆上发射场，同时又保证发射失败时拥有足够的安全范围。捆绑好固体助推器（8枚或者12枚），加注好燃料后投放入海中。开始发射时F1A液氧煤油发动机不工作，先点燃固体燃料助推器将巨型火箭从海中推出海面，就象发射潜射弹道导弹那样（推出海面一百多米，几百米或者几公里）。之后芯级液氧煤油发动机在空中点火，之后抛弃固体燃料助推器进入稳定飞行状态。在这一整个发射过程中，液氧煤油发动机在海里时候是不点火工作的，但固体燃料助推器却在海里就点火工作，以将巨型火箭推出海面。只有巨型火箭脱离海面之后，F1A液氧煤油发动机才开始点火工作，这将能够免去很多技术上的大麻烦。如果采用这一海边制造与半潜式海中发射方式，未来人类生产出起飞质量达10万吨，LEO运载能力达2000吨以上的超级化学能推进火箭都没有任何不可克服的运输与发射困难。这种级别的超级海射火箭必将成为人类远征火星，小行星带乃至木星系，土星系的核心交通工具。而9万吨液氧煤油才值多少钱？！因此这一款巨型火箭必须捆绑9枚推力达1600吨的固体燃料助推器（航天飞机SRB改进而来），合计8*1600=12800吨。但这8枚巨型SRB的工作时间将要比发射航天飞机时要小得多，二三十秒就足够了（视主芯级煤油发动机空中点火的高度而定），只要成功将巨型火箭推出海面几百米（或者几千米）就可以了。第三节，制造，运输与发射。在海边建设巨型火箭生产工厂，象生产核潜艇那样生产巨型火箭与巨型载人飞船。因为总重达300吨的巨型行星际载人飞船实际上就等同于一艘小型常规潜艇了。运输与发射则使用大型半潜式运输船，重达15万吨以上，能够快速完成巨型火箭燃料的加注，火箭的检测与投放入海工作。遥测观察则由“远望”号之类海上观测船进行。象中国的广东省与海南省沿岸的深海地带（海深400米左右），美国的佛罗里达州沿岸深海地带就可以就近作为海上发射场地，后勤保障也非常方便。甚至完全可以在广州与迈阿密之类沿海大城市直接设厂制造，就近运入海中发射。总结，“半潜式”海射超级钢铁火箭必将成为人类殖民远征月球，火星，小行星带乃至木星系，土星系的核心基石。半潜式海射火箭最大的优势就是运输，制造与发射都极为方便，因此能够做得“很大”。起飞质量达10万吨，LEO运载能力达2000吨的超级巨型火箭也可以很容易就生产出来。而采用捆绑固体燃料助推器，先将巨型火箭“推出”海面，之后再让液氧煤油主发动机在空中点火发射，这在目前的技术层面上也完全能够实现。这种发射方式与“海龙”火箭相比也更容易简单。毕竟脆弱的F1A巨型煤油发动机如果必须在海水里直接点火工作，技术风险与难度也非常之大。但如果采用固体燃料助推器先将巨型火箭推出海面，之后煤油发动机再在空中点火工作，那么在技术上实现的难度就要小太多了。因此展望未来，土星五，SLS火箭之类陆射重型火箭将很快就要走到历史的尽头。由其是组织进行一次载人火星飞行，使用LEO运力只有130吨的SLS陆上火箭要7枚之多，组织发射难度之大可想而知。而海射巨型火箭持续“做大”与运输都要容易得多（陆射巨型火箭要再“做大”，生产与运输可就困难太多了）。而且拥有足够“安全范围”的陆上发射场也难找得多，但在海上则完全不存在这一困难，在发射时随便“圈”一块海域就可以了。因此如果改为使用海射LEO运载能