运载火箭▲刚发射成功的长征5号B和SpaceX的猎鹰9号有什么区别？( 二 )
如果这样算的话 ， 实质上刚发射成功的长征5B运载火箭理论上拥有高达32吨的近地轨道运载力 ， 比现在公布的最大25吨的近地轨道运载力高了28% ， 但是这样做会大幅度降低火箭发射的安全性 ， 所以为了保障火箭在发射过程中的安全性保障需求 ， 长征5B将近地轨道的最大运载力控制在25吨 ， 因为25吨的近地轨道运载力已经能够很好的满足包括即将发射的天问一号火星探测器、天和号空间站核心舱段、嫦娥登月返回探测器等大型航天器的发射任务 。 可以说随着这次长征5B的首飞成功 ， 接下来我国将要进行的火星探测、深空探测、空间站建设、嫦娥登月返回等所有围绕地球运转和前往临近星球的航天器发射将没有任何阻碍 。
其次从长征5B运载火箭和猎鹰9运载火箭使用的火箭发动机来说 ， 首先长征5B使用的YF-100液氧煤油火箭发动机海平面推力高达120吨 ， 海平面比冲也达到了294S ， 但是猎鹰9使用的梅林1D+发动机海平面最大推力只有93吨 ， 比冲也只有282S ， 虽然看起来推力和比冲相差不大 ， 但是最后的性能数据差别却是相当大的 ， 因为按照简化版的火箭发射公式计算下 ， 相差几秒的比冲背后却是火箭最终速度的差距 ， 不过好在梅林1D火箭发动机干质比高达158 ， 比其他同级别的液氧煤油火箭发动机质量轻了近一半多 ， 同时猎鹰9运载火箭也是全世界第一个超轻质化设计的火箭 ， 大量使用质量更轻的2198铝锂合金和半气球储箱和复合材料外壳 ， 所以最终才能达到其他推力更大的火箭相差不大的运载力 。
而且梅林1D发动机使用的还是老旧的开式循环方式 ， 这一点从梅林1D发动机运行过程中喷管一侧有废弃排气管就可以看出 ， 因为梅林发动机采用的燃气发生器循环方式在工作中除了会额外消耗掉预燃的的燃料能量外 ， 燃气发生器循环的液氧煤油火箭发动机预燃室也会因为运行时间过长而产生积碳沉积到涡轮本体上 ， 既降低了火箭发射过程中涡轮泵的安全可靠性 ， 而且对于猎鹰9这种一级回收重复使用的火箭而言 ， 每次回收后都需要将整个梅林发动机拆解修复清理积碳 。
但是像长征5号使用的YF-100这样液氧煤油火箭发动机 ， 因为使用了分级燃烧和富氧燃烧的循环方式 ， 推动涡轮泵初转的预燃燃气全部被重新进入燃烧室燃烧 ， 所以没有梅林发动机的能力浪费问题 ， 而且分级燃烧和富氧燃烧的循环方式下 ， 也不存在涡轮泵积影响火箭发射安全性的焦虑 。 美国为什么单台400万美元从俄罗斯进口推力400吨的RD-180液氧煤油火箭发动机 ， 而不使用此前成功使用多次的土星五号一级火箭装的推力更大的F-1液氧煤油火箭发动机 ， 就是因为F-1液氧煤油火箭发动机使用的还是老旧的燃气发生器循环方式 。
其次因为猎鹰9火箭使用的梅林发动机使用的还是老旧的燃气发生器循环方式 ， 这种循环方式除了循环效率低、燃料利用率低以外 ， 因为发动机在工作中产生的积碳会影响涡轮泵的正常运转 ， 所以就算猎鹰9一级火箭能重复使用四五次 ， 但是每次却会因为发射的积碳影响而降低下次发射时火箭发动机的安全可靠性 ， 所以这也是为什么SpaceX的猎鹰9发射次数越多后安全性越差的原因所在 。
相反类似YF-100这种使用效率更高的循环方式的火箭发动机因为没有积碳的问题 ， 所以反而更适合作为重复回收使用的火箭发动机 ， 这一点其实计划今年下半年首次发射试验的长征八号运载火箭 ， 就是这样一款使用YF-100液氧煤油火箭发动机的“可回收、重复使用”性火箭 。
【运载火箭▲刚发射成功的长征5号B和SpaceX的猎鹰9号有什么区别？】
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