中国为什么不制造航天飞机,航天飞机为什么淘汰?目前技术根本不可能造出来,达到同样水平估计也得至少20年后,但是并没必要去做。
我们先来好好讨论下,航天飞机是个失败的项目么?再在其中穿插讨论技术。
反对派:当然是失败的项目。
理由如下:
1.烧了天量的钱,5架航天飞机(1981哥伦比亚号,1983挑战者号,1984年发现号,1985年亚特兰蒂斯号,1992年奋进号)花了超过2000亿美元,这些费用够维持4个核动力航母战斗群几十年了;主要原因在于所谓的可回收大大超出了计划,原计划单次6000万美元的费用飙升了10倍。
2.航天飞机过于复杂,容易出事,哥伦比亚号(2003)和挑战者号(1986)两次失事,成为人类史上宇航员伤亡最大的航天事故,每次都死亡7名宇航员。航天飞机共计正式发射135次。
3.功能实在有限,只能在近地轨道使用,无法执行大型的项目,比如登月;由于自身重量过大(78吨),真正的有效载荷只能做到20-25吨。
我认为:当然不是失败的项目。
理由如下:
1.航天飞机集成了美国航天各个技术顶点
单从推进系统而言,目前我国最强大的火箭是2016年刚刚试射成功的长征五号,以及人类历史上最强大的土星五号火箭,作为对比。
航天飞机助推器:全世界最强,遥遥领先苏联。固体助推做到了单个推力1250吨,土星五号并没有助推器,但主发动机的推力也不过是700吨级别。长征五号的助推器是液氧煤油YF-100发动机,推力是这个固体助推10分之一;且自1981年首次发射起固体助推器可重复回收(大部分零件),2011年亚特兰蒂斯号做完航天飞机第135次飞行任务退役时,固体助推器上依然有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,土星五号J-2的1,7倍,中国最好、长征五号上YF-77的3.5倍;这个主发动机是可回收的,设计回收次数150次,这个回收次数简直太无情;
轨道转移发动机:类似各大火箭的上面级,但也达到了5吨推力。能做到15个小时工作时间,1000次启动。我国最先进的远征二号,公开数据显示2次启动能力,1.3吨推力。
航天飞机比土星五号水平都高了一大截,我国目前计划的长征九号火箭,要按照土星五号级别做,都计划到2030年首飞了,跟航天飞机相比就相距更远了,美国是1965年就首飞了土星五号,1981年就首飞了航天飞机。
每一架航天飞机都有超过250万个零件,370公里长的线缆,27000块防热瓦,是人类有史以来造过的最复杂机器,没有之一了。
我国光是推进能力的差距,就实在太巨大。
2.航天飞机的技术反馈奠定了美国几十年的航天技术制霸
航天飞机虽然2011年遗憾下马,但它的技术积累却一直在被使用。
航天飞机这种固体助推+液氢液氧主推的推力系统,直接被美国下一代土星五号火箭-太空发射系统(Spacelaunchsystem)拿来使用,后者已经测试完毕,2018年首飞。
航天飞机固体助推器回收早在1981年。助推器就是火箭一级的效果,后来的Space-X做火箭回收,跟航天飞机的各项技术积累是密不可分的。
去年轨道科学公司又测试了一款固体助推器,破纪录了,也是在航天飞机固体助推基础上改的。
而轨道器(类似飞机那部分)的回收设计也是150次,这部分简直是黑科技。
航天飞机气动很复杂,尤其是返回大气时类似飞机的外形带来很大挑战。航天飞机先后用过十几种隔热材料/瓦,它们为后来猎户座飞船等的设计积累了大量数据和经验。
这几个方面,都是很复杂的技术,我国目前除了隔热材料几乎都是预研阶段。
3.航天飞机是一个缺一不可的大系统
它不仅是一个超强的火箭,很多系统的综合缺一不可,苏联在很多分系统上准备充分,也是倾尽全国之力,然而在一个环节失败就最后失败了,苏联解体后就更不用说了。(唯一的暴风雪号在暴风雪中被仓库砸毁了。。。,悲剧)