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康明斯柴油机备件-我国技术 20 年后能否造出航天飞机?航天飞机是失败的项目吗?难发动机造飞机的企业

来源:应急救援装备网  作者:蓝品汇优采云   2024-07-18 阅读:125

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我先陈述结论:我国以现在的技术根本不可能生产出这种东西,至少还需要20年才能达到同等水平,而且也没必要这么做。

我们先来讨论一下航天飞机是否是一个失败的项目,然后再讨论技术。

反对者:这当然是一个失败的项目。

原因如下:

1、耗资巨大,五架航天飞机(1981年的哥伦比亚号、1983年的挑战者号、1984年的发现号、1985年的亚特兰蒂斯号、1992年的奋进号)耗资超过2000亿美元飞机发动机为什么难造,这些费用足够维持4个核动力航母战斗群几十年;最主要的是所谓的可回收性已经远远超出计划,原计划的单次造价6000万美元暴涨了10倍。

2.航天飞机过于复杂,容易发生事故。哥伦比亚号(2003年)和挑战者号(1986年)都曾两次坠毁,成为人类历史上规模最大、宇航员伤亡最多的航天事故,每次事故都有7名宇航员丧生。航天飞机发射135次。

3、功能实在有限,只能在低轨道使用,无法执行登月等大型项目,由于自重较重(78吨),实际载荷也只能达到20-25吨。

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我的看法是:这肯定不是一个失败的项目。

原因如下:

1. 航天飞机集美国航天技术的巅峰之作

单从推进系统来看,目前我国推力最大的火箭是2016年试射成功的长征五号,以及人类历史上推力最大的火箭土星五号,以供比较。

航天飞机助推器:世界上最强,远远领先于苏联。固体助推器单次推力1250吨。土星五号没有助推器,主发动机推力也只有700吨级。助推器是液氧煤油YF-100发动机,推力是固体助推器的十分之一;而且从1981年首次发射以来,固体助推器都是可以重复使用的(大部分零件),而亚特兰蒂斯号在2011年航天飞机完成第135次飞行后退役时,固体助推器上还留有1981年首次发射时的零件。

航天飞机主发动机:液氧液氢RS-25发动机,是中国最好的土星五号J-2的1.7倍,是长征五号YF-77的3.5倍;这款主发动机是可回收的,设计回收次数是150次,这也太狠了吧;

轨道转移发动机:类似主流火箭上面级,但推力也达到5吨。可连续工作15小时,启动1000次。我国最先进的远征二号,公开数据显示,其拥有2次启动能力,推力1.3吨。

航天飞机比土星五号要高很多,我国目前规划的长征九号火箭就是按照土星五号的水平打造的船舶配件,计划2030年首飞,距离航天飞机的距离还要远,美国1965年首飞土星五号,1981年首飞航天飞机。

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每架航天飞机都有超过250万个零件、370公里长的电缆和2.7万块耐热瓦片。毫无疑问,它是人类有史以来建造的最复杂的机器。

单单我们国家的发展能力的差距实在太大了。

2. 航天飞机的技术反馈为美国数十年的航天技术主导地位奠定了基础

虽然航天飞机于2011年不幸停产,但其积累的技术一直沿用至今。

航天飞机的固体助推器+液氢液氧主推进系统直接被美国下一代土星五号火箭——太空发射系统(Space ,简称Space)所采用,目前该系统已经完成测试并将于2018年实现首飞。

航天飞机固体助推器的回收早在1981年就已开始船舶安全管理体系软件,助推器是火箭第一级的效果,Space-X后续的火箭回收都离不开航天飞机的各项技术积累。

去年,轨道科学公司又试射了另一枚打破纪录的固体助推器,它也是在航天飞机固体助推器基础上改进而来。

轨道器(类似飞机部件)也设计为可回收150次,这简直是黑科技。

航天飞机的气动特性非常复杂,尤其是返回大气层时类似飞机的外形带来极大挑战。航天飞机共使用了十几种隔热材料/瓦,为后续猎户座飞船的设计积累了大量数据和经验。

这些方面都涉及非常复杂的技术,除保温材料外,目前我国大部分还处于初步研究阶段。

3. 航天飞机是一个无法分离的大系统

它不仅是一枚超强火箭,还是许多系统的组合。苏联对许多子系统都做了充分准备,倾尽了所有心血。然而,只要有一个环节出现问题,最终都会失败。更别提苏联解体了。(唯一一艘暴风雪号在暴风雪中被仓库摧毁……悲剧)

苏联还为自己的航天飞机设计了世界上最强大的能量火箭,推力甚至超过了土星五号,但从未投入使用;

航天飞机需要大型飞机运输,美国使用了改装的波音747,苏联还为航天飞机设计了世界上载重量最大的安-225运输机,但从未投入使用。

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下面是航天飞机发射场卡纳尔维拉角,有一排壮观的发射台。

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用于运输航天飞机的履带运输车重达2400吨,是世界上最大的履带运输车。

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在这些重要系统中,我国的运载车辆和发射场应该也不甘落后,但能搭载航天飞机重量的大型运输机,恐怕还需要很多年的时间。

所以航天飞机是美国集合各领域顶尖技术创造的产物,它的退役并不代表投入就毫无价值,航天飞机虽然被搁置,但它创造的顶尖技术一直存在。

航天飞机计划历时近40年,NASA五大中心(约翰逊、马歇尔、戈达德、肯尼迪、斯坦尼斯)全程负责,带来了大量资金和科研产出;其制造商洛克希德马丁、波音、轨道科学等都是靠航天飞机计划发了大财的世界级防务/航空/航天公司。洛克希德马丁的成长尤其显著,因为它在航天飞机计划期间收购并整合了大量美国防务公司,现在是世界上最大的防务/军火公司。航天飞机项目消耗了美国半导体、集成电路、计算机、微电子等行业早期产品的三分之一甚至一半,直接推动了这些行业在美国崛起并领先世界。美国的大学和研究机构参与度很高,就不细说了。这里面也有政治和文化方面的价值。

它的退役并不完全是钱的问题,有很多因素:

a. 其他火箭的竞争。航天飞机20吨的运力非常有限,而NASA培养的很多其他公司也有不错的火箭产品,比如Titan、Delta、Atlas等,导致航天飞机的很多发射任务被抢走;

b. 航天需求的变化,尤其是国际空间站的存在,让近地载人航天任务不再神秘。NASA正在将部分近地任务委托给商业航天公司飞机发动机为什么难造,并将注意力重新集中在下一代火箭航天上。航天飞机的使用有所减少。

c. 商业航天的兴起和替代方案的逐渐成熟。现在商业航天已经占据了美国经济的一半,同样的任务,Space-X和轨道科学公司的售价只有航天飞机的十分之一,所以航天飞机已经完全没有意义了。

所以,我国肯定没有必要再造新的航天飞机,成本效益太低,而且20-30年内似乎技术上也难以造出来。

但这并不意味着航天飞机技术不值得开发。当时它是​​如此惊人,没有人想到它会如此昂贵!

更何况现在国际形势这么好,冷战时期的军备竞赛、科技竞赛已经消失,政治、军事压力也不大。

我国航天投入只有美国宇航局预算的很小一部分,只够集中精力搞载人航天,想达到航天飞机的水平更是难上加难,人家比你厉害,人家比你有钱。

但是没有别的办法,欠的债太多了,只能从0到1一个个的去解决。

所以,我们应该向中国航天员致以更多的敬意!

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