美國與歐洲軍事與商業火箭競爭風雲錄

小火箭出品

本文作者：邢強博士

本文共3898字，49圖。預計閱讀時間：20分鐘。

上世紀80年代，美國為了鼓勵太空梭的發展，專門為太空梭的發射實施了巨額補貼項目。而這對一次性使用的運載火箭的影響是巨大的。

在這之前，美國運載火箭和商業航天產業的發展是飛速而喜人的。

1972年，航空航天業內巨頭麥克唐納·道格拉斯公司做出了決定：

以後不再使用希臘字母來命名火箭，而是改用在現有希臘字母體系下加上阿拉伯數字後綴的形式進行命名。

究其原因，是因為麥道對未來運載火箭的發展是極其樂觀的。他們認為，火箭型號會出現大發展，希臘字母很快就會不夠用的。

此項決定實施後，他們的運載火箭的代號也就是鎖定在了德爾塔上（δ是第4個希臘字母）。

1972年7月23日，道格拉斯公司的一枚德爾塔-904運載火箭將陸地衛星1號送入太空。

這是麥道第一次使用帶有9台固體助推器的運載火箭發射衛星。

這顆衛星每天能夠向地面測控站發回188張照片。美國宇航局NASA突然迸發出了商業點子：把這些照片賣給其他國家。

除美國宇航局的科研使用之外，加拿大、義大利、巴西這3個國家開始購買陸地衛星1號的照片。這是如今市場規模巨大的遙感衛星產業的萌芽。

上世紀70年代，麥道的德爾塔運載火箭成功開啟了運載火箭發射+在軌交付衛星+衛星數據服務的一種盈利模式。

原本這產業是要發展起來的。可是，美國政府對太空梭的巨額補貼政策和相關的管制政策，卡死了德爾塔運載火箭開拓市場的可能。

（補貼之後，太空梭的發射報價只相當於如今的9100萬美元，這比德爾塔火箭便宜一半。簡直沒法讓人活了啊！）

上世紀80年代，隨著太空梭的成功首飛，德爾塔運載火箭停產。

法國

當時美國政府的策略，如今看來，是這個樣子的：太空梭投入了巨大的資金，而全世界範圍內，除了蘇聯、中國等少數國家外，只有美國擁有將衛星可靠送入軌道的能力，並且對於大型衛星的研製和發射，美國擁有技術上的絕對優勢。

通過設定限制，只允許美國的載具來發射美國研製的衛星，可以把市場盈利鎖定在美國。再通過原則上只允許由太空梭來發射，可以逐漸收回研製太空梭的成本。

當國外客戶對衛星在軌交付的需求成長起來之後，巨額的發射費用將會由越來越多的國家來買單，這是個一本萬利的生意。

然而，以法國為首的歐空局研製的阿麗亞娜運載火箭橫空出世，打破了美國人的如意小算盤。

上圖是小火箭攝於法國某地的一枚阿麗亞娜1號運載火箭。攝影：邢強。

1979年12月24日，阿麗亞娜1號運載火箭首次發射即告成功。這在當時的運載火箭裡面是不多見的。

阿麗亞娜1號火箭在1979年到1986年期間，共發射11次，其中9次成功，2次失敗，成功率為81.8%，共把14顆衛星送入預定軌道。小火箭邢強，攝於法國巴黎市郊的一面榮譽牆上。

阿麗亞娜火箭的橫空出世讓美國的決策者面臨兩個抉擇：

第一，停止一味扶持太空梭的政策，鼓勵本國一次性使用的運載火箭的發展，與歐空局展開全面競爭；

第二，繼續太空梭優先政策，用遠低於成本的報價拖垮其他國家的火箭（當然，這樣做也會拖垮本國的火箭產業）。

美國居然選擇了第二條路。

經在雙子座計劃中叱吒風雲的馬丁公司的大力神2號運載火箭，面臨著減產甚至停產的危機。

宇宙神運載火箭的發射訂單也遠不及上世紀60年代時候的水平。

劇變

一聲巨響，改變了人類航天發射產業的格局。

公元1986年1月28日，協調世界時16時39分，挑戰者號太空梭點火升空。

73秒後，挑戰者號突然凌空爆炸！

事後調查發現，是低溫狀態下，密封的O型環出現了問題，導致了燃料的泄露。

上圖為挑戰者號太空梭發射前的發射架的場景。

此次調查，動用了費曼博士作為獨立調查組的成員。而費曼博士對調查過程中遭遇到的官僚氣氛和種種細節頗有感觸。

他在事後總結到：

「要想在技術上取得成功，就應該實事求是，而不要存在凌駕在實情之上的官僚，因為大自然是不可欺騙的。」

再看法國，此時的阿麗亞娜3號運載火箭已經發射成功。

太空梭停飛調查期間，美國人終於想起了一次性使用的運載火箭。

1986年4月18日，一枚美國空軍的大力神34D運載火箭帶著價值數億美元的KH-9軍用偵察衛星拔地而起。

此時距離挑戰者號太空梭事故的發生不到3個月。

突然！天空中一道閃光掠過。然後，一團火球頃刻間就吞噬了整枚火箭！

隨後，撼天動地的巨大聲響滾滾而來，不少觀看發射的民眾捂住胸口蹲坐在了地上。巨大的蘑菇雲升起，而融化的金屬則暴雨般落下，一時間，發射場成了人間煉獄。

這次事故，讓美國的航天發射產業雪上加霜。

15天後，美國人再次迎來了一次發射：

1986年5月3日協調世界時22點18分，一枚德爾塔3914運載火箭點火升空，準備將一顆美國國家海洋和大氣管理局的氣象衛星送入地球靜止軌道。

誰曾想！火箭升空71秒後，一級主發動機突然報告推力異常，電氣系統異常！火箭自毀程序被啟動，碩大一枚火箭，帶著價值不菲的衛星，頃刻間煙消雲散！

這是美國人在進入1986年以來，出現的第3起嚴重的發射事故。

從上世紀70年代以來，美國過於重視太空梭，而對於一次性使用的運載火箭的研發投入簡直不值一提。1975年到1985年，對於美國的運載火箭產業來說，是失去的十年。而這一切苦果，在1986年太空梭出事之後，才讓美國人品嘗到。

臨危受命的大力神34D運載火箭和德爾塔3914運載火箭的接連爆炸，驚醒了很多人。

那麼，機會來了！法國工程師能夠成功挑戰美國長期以來的壟斷地位么？

公元1986年5月31日，美國的德爾塔火箭爆炸後第28天，歐空局的阿麗亞娜2號運載火箭迎來了處女航。（阿麗亞娜2號火箭的首次發射比阿麗亞娜3號火箭晚了2年。）

該火箭準備把國際通信衛星5A14星送入地球同步轉移軌道。

可惜，法國工程師沒有抓住機會。火箭第三級在太空沒能點火成功，任務失敗了。

不過，鑒於美國的連續失誤，挑戰者號太空梭事故後的半年內，還是足足有17個商業航天發射訂單從美國跑到了法國！

美國一次性使用的運載火箭，有三劍客，分別是：大力神、宇宙神和德爾塔。

這三大系列是美國除太空梭之外的航天發射能力的基石。大力神與德爾塔相繼爆炸，那麼宇宙神會怎麼樣呢？

沒等多久，我們就發現了答案：

1987年3月26日，宇宙神運載火箭的發射團隊爭論不休。

原來，這枚運載火箭要把美國海軍的艦隊UHF頻段通信衛星送入太空。但是，當天的天氣非常不利於發射。

陰雲密布，狂風大作。

反對發射的人認為，宇宙神火箭已經是一年以來，唯一一款沒有爆炸的美國經典火箭型號了，一定要慎之又慎。

想要發射的人，認為，經歷暴風雨之後，火箭的可靠性或許會變得更低，而且推遲發射本身也是信心不足的表現，對於潛在客戶來說，影響是不利的。

最終，想要發射的人的意見佔據了上風，火箭點火升空。

一開始，還是蠻順利的。

宇宙神運載火箭快速爬升，一轉眼就進入了濃濃的烏雲中。

點火38秒後，突然，指揮控制中心失去了這枚宇宙神運載火箭的所有信號！

然後，這枚宇宙神運載火箭剛剛離開的發射塔架突然通體閃光！然後迸發出了彷彿天空被撕裂的慘烈巨響！

原來，這枚宇宙神運載在高空被閃電擊中了！閃電肆無忌憚地撕碎了火箭的箭體，然後沿著火箭發射時留下的尾焰和尾煙，一路向下，直到把火箭的發射架轟擊出駭人的巨響。

上圖就是閃電從高空劈下，擊中發射架時被抓拍到的瞬間。

地面操控工程師拼了命地按自毀開關，但是火箭毫無反應。不過，萬幸的是，閃電幫助人類完成了一切。當天，在發射場周邊，人們找到了大量火箭的殘骸，從分布的範圍和碎裂的程度，幾乎可以斷定，在閃電擊中火箭的瞬間，就讓火箭粉碎了。

老天爺結結實實地幫了歐空局一把！1986年和1987年，美國太空梭、大力神運載火箭、德爾塔運載火箭和宇宙神運載火箭接連出大事。

後來，有關法國或者說歐空局的事情，小火箭的好友們大概就比較熟悉了：

阿麗亞娜4號火箭和阿麗亞娜5號火箭接連誕生。

這就是在阿麗亞娜-5型運載火箭腳下向上看的感覺。邢強，攝於2017年。

阿麗亞娜-5型運載火箭的火神液氫液氧火箭發動機觸手可及。摸到她的巨大噴口的瞬間，感覺很奇妙。邢強，攝於2017年。

有關該發動機，小火箭會在後續文章中爭取和大家一起詳細討論。

阿麗亞娜5型運載火箭的單台固體助推器的推力為7080千牛，是火箭芯級液氫液氧主發動機推力的7.4倍！

在1986年挑戰者號太空梭出事之前，國際商業航天（其實也包括軍事發射）市場上，美國所佔的份額在95%以上。

後來，隨著阿麗亞娜系列運載火箭的崛起，美國的市場份額縮減為36%，而法國的市場份額佔到60%。

阿麗亞娜系列運載火箭開始名利雙收。其中，阿麗亞娜4號運載火箭共完成116次發射，其中成功113次，成功率高達97.41%。

也就是說，從上世紀80年代中後期開始，歐空局開始取代美國，開始在國際火箭發射市場上佔主導地位。

而這一切，與美國長期以來自我設限，固步自封的管制政策不無關係。

之後，美國開始放開管制，鼓勵商業航天的發展。再到後來，故事就更為我們所知了：

公元2017年5月1日上午11點15分，一枚獵鷹9號運載火箭從卡納維拉爾角發射場39A工位點火升空。這枚火箭發射了一顆美軍內部代號為NROL-76的絕密軍事衛星。

2016年4月28日，美國空軍把最新的一份價值8270萬美元的GPS衛星發射合同簽給SpaceX公司。這象徵著聯合發射聯盟在美國長達十年的壟斷地位終結。

商業航天首次在正面PK中幹掉了由全球排前兩位的兩大軍火巨頭組成的壟斷聯盟。

2017年3月15日，SpaceX公司又和美國空軍簽下了一個9650萬美元的單子。這是在2019年為美國空軍發射一顆GPS-III衛星的報價。

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