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确定了月球飞船的总体质量之后，就得着手设计运载火箭。
毫无疑问，这是登月项目中最大的技术问题。
即便月球飞船的研制工作收到了理想的结果，即月球飞船的总质量为五十吨，也意味着运载火箭需要具备五十吨的月球轨道运载能力，而这相当于一百四十吨的地球近地轨道运载能力。
这是个什么概念？
在二十世纪六零年代末，这是一个中国航天技术所无法企及的高度。
当时，中国拥有的推力最大的运载火箭，其近地轨道运载能力还不到二十吨，而且已经是中国拥有的液体燃料火箭发动机的极限了。
说白了，中国的液体燃料火箭发动机技术确实不够先进。
当时，中国的液体燃料火箭发动机是以煤油做为燃料，即煤油液氧燃料发动机，而德意志第二帝国已经开始使用液氢液氧燃料发动机。
如果依然以煤油作为火箭的燃料，那无论如何也不可能达到一百四十吨的运载能力。
为此，中国必须研制液氢液氧火箭发动机，而当时中国在该领域的技术储备为零，甚至连预研项目都没有。
顾祝同为载人登月工程争取到的五十四亿启动资金中，有二十六亿花在了液氢液氧火箭发动机的研制项目上。
也就是说，差不多一半的科研经费用于启动火箭发动机的研制工作。
投入的钱不少，可是相对于需要解决的技术难题，那就不算什么了。更要命的是，时间比金钱还要宝贵。
顾祝同已经放出了豪言壮语，必须在五年内把宇航员送上月球。
显然，仅仅是研制大推力液氢液氧火箭发动机，五年时间都不够充足。
事实也确实如此，即中国的第一种推力超过一千吨的液氢液氧火箭发动机要到二十多年之后，也就是二十世纪末才问世。
在预研阶段，火箭动力工程师就意识到了这一点。
一九七零年三月，在载人登月工程的第一次总工程师会议上，运载火箭系统总工程师钱仲三教授就提出，不管花多少钱，也不可能在短短五年之内研制出能够实现载人登月的液氢液氧火箭发动机，建议采用混合型火箭，并且通过捆绑方式，使第一级火箭达到所需要的基本运载能力。
顾祝同不懂技术，却懂得听取专家的意见。
要知道，钱仲三不但是中国最优秀的火箭专家，即便在全世界，也是最优秀的火箭专家之一。
更重要的是，钱仲三一直从事液体火箭的研制工作，与其他火箭专家不大一样。
受军方导弹项目影响，中国的大部分火箭专家都把精力放在了固体火箭上，因此液体火箭专家并不多。
在此之前，钱仲三主导了载人航天工程的运载火箭研制工程。
当时，用来发射载人宇宙飞船的运载火箭所采用的火箭发动机就是由钱仲三研制的，而且其性能已经得到了充分的证实。
建议得到采纳后，钱仲三很快就提出了一个可行方案。
这就是，以载人航天工程所用的yj-4型火箭发动机为基础，研制一种推力在五百吨左右的大型煤油液氧火箭发动机，燃油以捆绑的方式，由七台这样的发动机构成第一级，产生三千五百吨的推力，获得推动总质量在三千一百吨左右的运载火箭的能力，而这枚运载火箭的近地轨道运载能力至少能达到一百二十吨。当然，运载能力不但与第一级有关，也与火箭的第二级有关。
可以说，这是最有望变成现实的方案。
更重要的是，这是花时间最少的方案。
在经过技术专家委员会的评定之后，钱仲三提出的运载火箭第一级动力系统配制方案获得了通过。
也就是说，只花了不到半年，运载火箭的第一级设计方案就确定了下来。
在几十年后，这是很难让人相信的，甚至很难想像。要知道，规模如此大的项目，仅审定就需要花上好几年，而具体设计还要花上好几年。在短短半年内就走出了第一步，这个速度绝对是个奇迹。
只是，在冷战时期，从来都不缺乏奇迹。
要知道，当初中国海军仅花了三年就设计建造了世界上第一艘超级航母，在半年内搞定大型运载火箭的第一级设计方案，确实不算什么。
当然，这也与顾祝同的领导能力有很大的关系。