Long March 9

Da tempo si vocifera molto su un nuovo lanciatore super-super-pesante della famiglia Lunga Marcia che dovrebbe vedere il debutto per fine decennio. Si tratta del CZ-9, il Lunga Marcia 9, con una capacità di carico in LEO superiore a tutti gli altri razzi esistiti o esistenti fin’ora, sia in fase di sviluppo che di progetto.

Nel corso degli anni passati, si sono alternate varie voci, sul fatto che il progetto fosse stato definitivamente cancellato o meno. Soprattutto quando l’anno scorso è apparsa una voce su un lanciatore pesante da circa 70 tonnellate di capacità in LEO per il volo umano, che sembrava avesse messo da parte definitivamente il CZ-9, ma sembra che lo sviluppo dei due vettori stia procedendo in parallelo.

Sul CZ-9 non ci sono ancora numeri definitivi, ma si parla di un vettore da almeno 140 t in LEO; su alcune fonti si parla di un range di 140-180 (ad esempio nelle fonti citate dalla pagina inglese di wikipedia), ma lo scopo è andare oltre l’orbita terrestre. Verso la Luna dovrebbe avere una capacità superiore alle 50 tonnellate.

Questo è una ricostruzione non ufficiale di come dovrebbe essere in paragone al CZ-5, il vettore cinese più potente al momento e in confronto a una persona (se ingrandite quel puntino in mezzo ai dure razzi la vedete):

A febbraio Wu Yanhua aveva definitivamente confermato lo sviluppo del razzo, il render del video non è dei più spettacolari, ma la fonte è autorevole, Wu è un pezzo grosso di CNSA:

Lo sviluppo è iniziato già da qualche anno e pare che il motore del primo stadio YF-130 sia stato completato nel 2019, ma non so se sia già stato testato. Il razzo sarà a tre stadi con 4 booster laterali. Primo stadio e booster daranno molta spinta, saranno veramente enormi. Il diametro del primo stadio sarà di 10 metri e quello di ogni booster di 5 metri (come paragone, il SuperHeavy ha un diametro di 9 metri). I motori saranno a RP-1 e LOX, sia per il primo stadio che per i booster.
Qui la fonte e qualche notizia in più: https://spacenews.com/china-moves-to-next-stage-of-super-heavy-rocket-development/

Gli stadi superiori avranno invece un impulso specifico maggiore a scapito di una spinta minore, si suppone che siano già nello spazio quando verranno usati. Useranno LH2 e LOX, come si usa di consueto quando si vuole prediligere l’impulso specifico. Potrebbe essere abilitato al trasporto di equipaggio e essere parzialmente riutilizzabile.

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Dai vari rendering (poco dettagliati invero) non sembra di vedere attrezzature atte al possibile riutilizzo (zampe, grid fin, alette…). :thinking:

Non le aveva nemmeno il CZ-8 al volo inaugurale. Il riutilizzo verrà dopo. Già esistere sarà abbastanza al momento, è davvero un mostro unico. Se non sbaglio, c’è anche una direttiva cinese nel rendere tutti i razzi parzialmente riutilizzabili dal 2035, e se questo è, come sembra, programmato per il lunghissimo periodo, vedremo qualche accessorio aggiuntivo per il riutilizzo negli anni a venire.

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L’ugello di uno stadio superiore, credo del secondo stadio, 2,5 metri di diametro:

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Ecco il primo modello di Yf-130. Motore a doppia camera da 500t di spinta. Le statistiche sembrano davvero promettenti: 90t di spinta in più rispetto ad un Rd-180, TWR maggiore e solo 2 secondi in meno di isp!





Credit: CCTV 2

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Le 500t di spinta, se non erro dovrebbero essere 4,8 MN nel sistema internazionale, e visto che al lancio accenderà 12 motori YF-130 (2 in ognuno dei 4 booster e 4 nel primo stadio) sono in totale 57,6 MN di spinta al decollo. Per confronto Starship dovrebbe avere circa 60 MN con 28 raptor. Il maggior numero di stadi per CZ-9 e la scelta dell’idrogeno come propellente per secondo e terzo stadio, comporta una maggior portata di carico in LEO. Ancora siamo in fase di sviluppo (per entrambi) e i numeri possono variare molto.

L’impulso specifico al livello del mare è di 306 s per YF-130 e di 330 per raptor. Qui pesa un po’ il fatto che (a quanto ho capito) YF-130 non usa il ciclo chiuso e la scelta del propellente RP-1 mentre il raptor è a metano.

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Ammesso e non concesso che il numero sia rimasto invariato (e stando all’ultimo articolo di Chris Bergin su NSF è possibile che non sia così), la spinta sarà più alta, poichè i 20 Raptor dell’anello esterno saranno di una versione non-gimbaled, con cui puntano ad arrivare a circa 300 tonnellate (~2940 kN) di spinta. Mentre quelli interni saranno della versione dotata di TVC, capace di “solo” 2200 kN.

Quindi per un SH a massima potenza parliamo di oltre 76 MN (!). Ha quasi un 25% di spinta in più del mai realizzato Nova.

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No, lo Yf-130 utilizza un ciclo chiuso simile a quello di un Rd-180. Ciclo aperto a cherosene/ossigeno liquido arrivano ad impulsi specifici fra i 280 e i 300 secondi al livello del mare, oltre bisogna avere un ciclo chiuso

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Onestamente nello LM-9 (come anche per il “nuovo” razzo russo Yenisei) non riesco a vedere altro che una riedizione del vecchio Vulkan, aggiornato quanto volete, proposto da Glushko alla metà degli anni 70 del secolo scorso per il programma LEK (LEK Lunar Expeditionary Complex), così come lo SLS appare sempre come un Shuttle Derived Heavy Lift sempre alla fine degli anni 70.

Il seguente disegno del Vulkan-LEK è dell’amico Nick Stevens (https://nick-stevens.com/2016/06/18/energia-rocket-family/):

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Dopo il recente redesign* assomiglia sempre più al Vulkan, anche in termini di performance.

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Nuovo cambiamento.
Si vede scritto un “versione 21” in questa slide (版21)

Sembrerebbe che si passa a una versione senza booster laterali ma con molti più motori nel primo stadio, ben 16, e di una variante mai vista prima, YF-135, leggermente meno potenti dei YF-130 proposti prima.

Anche secondo e terzo stadio hanno subito modifiche decisamente sostanziali. Questa nuova versione dovrebbe arrivare a 150t in LEO e 53t verso la Luna. L’altezza totale è di 108 metri.

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Una serie di foto dove si vede anche il presentatore delle slide, nonché capo ingegnere dello sviluppo, il signor Long Lehao. Ha una bella carriera nel campo aerospaziale, circa 60 anni di onorata carriera. Ora ha 83 anni…

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Ecco un caso d’uso interessante per questo CZ-9, una costruzione di una mega centrale solare in orbita geostazionaria per trasmettere l’energia a Terra in forma di microonde:

Si parla di più di 100 lanci di CZ-9 per la costruzione, che avverrà dal 2030 al 2050, con un dimostratore tecnologico nel 2022. Si tratta di qualcosa di molto più grande di quanto dichiarato due anni fa, ora si parla di una centrale solare di una capacità equivalente a quella di una centrale nucleare, dell’ordine del gigawatt quindi.

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Ecco un pezzo del serbatoio pronto.

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