獵鷹火箭能將客機送上太空,運載能力領先中美俄,卻毫無實際意義
圖為:重型獵鷹火箭發射
2018年2月7日凌晨4點45分,位於肯尼迪航天中心LC-39A工位的「重型獵鷹」火箭成功發射,將一輛特斯拉「ROADSTER」跑車送入地球-火星轉移軌道。而此舉旨在顯示SpaceX公司的「重型獵鷹」火箭的優秀性能。
重型獵鷹是人類現役最大的火箭,也是SPACEX公司的拳頭產品。火箭高70米,起飛重量1420噸,採用27台梅林-1D發動機,起飛推力高達2328噸,近地軌道載荷63.8噸,地球同步轉移軌道載荷26.7噸。該火箭可以將一架C-919大型客機打入近地軌道。
圖為:上天的特斯拉跑車
此次發射,作為「特斯拉」與「SPACEX」的CEO,埃隆馬斯克此次可謂賺足了噱頭,鮮紅的跑車載著穿著新式宇航服的「STARMAN」,播放著大衛鮑伊的歌曲,在宇宙中緩緩駛向火星的浪漫畫面必將成為航天史上經典的一幕。而兩枚助推器在分離後自行飛回發射中心,垂直降落的畫面則充滿了未來科幻感,可以說,埃隆·馬斯克為我們獻上了一曲太空史詩。
圖為:重型獵鷹助推器垂直回收
重型獵鷹號稱現役最大火箭。通過與世界各國火箭的對比,我們也能看出,這個「最大」當之無愧:
SPACEX集團「重型獵鷹」火箭,近地載荷63.8噸;
美國波音集團「德爾塔-4H」火箭,近地載荷28噸;
中國航天科技集團「長征-5E」火箭,近地載荷32噸;
俄羅斯切洛梅集團「質子-M」火箭,近地載荷24噸;
歐空局「阿麗亞娜-5ECA」火箭,近地載荷23噸;
日本三菱重工「H-2B」火箭,近地載荷19噸。
圖為:阿波羅登月飛船,人們似乎忘了垂直回收只是49年前的技術
從上述數據來看,似乎SPACEX作為一家私企,竟然將世界各國的航天國家隊虐了個遍。然而事實真的如此嗎?埃隆馬斯克僅靠挖掘工程師白手起家,就能在短短几年內超越世界各國嗎?在討論馬斯克與各國航天國家隊孰強孰弱之前,我們必須首先明確,SPACEX作為私企,其航天發射多為商業發射。因此其研製的火箭首先追求價格低廉,因此注重回收能力。而載荷多為商業衛星,因此需要獵鷹系列火箭盡量提高運力,為此誕生了重型獵鷹火箭,通過直接通用捆綁三枚芯一級火箭,實現27台發動機並聯,將載荷提升到目前世界最高水平。然而各國國家隊則無法像SPACEX一樣任性,國家隊主要承接國家航天工程項目,次要承接商業項目。因此,國家隊火箭的共同特點為:火箭載荷滿足專屬航天器質量與尺寸即可,在此基礎上增加數噸冗餘度,實現靈活調控載荷。
圖為分級燃燒循環的SSME發動機,該技術僅中美俄掌握
舉個例子,中國長征-5B火箭,近地軌道載荷25噸,而長征-5B的主要載荷——中國空間站核心艙質量即為23噸,長征-5E火箭的地月轉移軌道載荷為8.8噸,而我國嫦娥五號探測器質量即為8.2噸。由此不難看出,各國國家隊明顯是從務實的角度出發,一切以國家航天建設為第一要義。
圖為:重型獵鷹火箭
因此,簡單的認為SPACEX超越了各國航天水平的錯誤的,僅從技術的角度來講,無論是「獵鷹火箭」落後的燃氣發生器循環梅林-1D發動機,還是數十年前即被應用於發射的碳纖維纏繞殼體結構,還是RCS垂直回收技術,都是各國玩剩下的落後技術。在中美俄等大國已經掌握的分級燃燒循環,雙次霍曼轉移垂直降落再入軌——在軌對接返航技術面前,SPACEX只能算是一個初生牛犢,他有著敢拼的精神與浪漫的情懷,但就像再強勁的弓弩也難以挑戰真正的火藥槍炮一樣,想依靠簡單的量變疊加來挑戰真正積蓄了幾十年技術的大國航天,只能說為時過早。
作者:程笑顏
※中國單兵外骨骼亮相,士兵可背70公斤重物,技術領先世界
※俄軍水下核彈曝光!潛航一萬里毀滅一座城,美國表示防不住了
TAG:兵器次元 |