苏俄曾占据人类航天的半壁江山,现在还在吃
中国航天技术起步略晚于世界一流大国,并且也在历史上很长一段时间里处于相对落后的状态。不过鉴于中国自身的工业基础并不能与美国、苏联、欧洲和日本相比,因此中国航天事业的发展也并不算太过滞后。
长征5号重型火箭
当然,相比于冷战时期巨量投入的美国和苏联航天工业,包括中国在内的世界其他国家和地区都要相形见绌。从年第一颗人造卫星升空,截止年,全世界共发射了件各类航天器,平均每年件。其中具体分布如下:
苏联/俄罗斯,共发射件,占比43.6%,年均发射62件;美国,共发射件航天器,占比23.5%,年均34件;欧洲、日本、中国、印度、加拿大等国共累计发射件,占比15.1%;商业发射累计件,占比13.5%;非专业航天器累计发射件,占比4.3%;民用航天器累计发射件,占比52.6%;军用航天器累计发射件,占比47.4%;
军用发射,红色为苏联/俄罗斯,蓝色为美国
民用发射,蓝色为美国,橙色为苏联俄罗斯,绿色为商业发射
美俄两国占据了大部分航天器
当然,苏联时期为了维持相对于美国为数不多的优势领域,其对宇航工业的投资是巨量的,因此也诞生了很多著名的型号,比如“东方”系列载人航天器、“月球”系列探月卫星、“火星”系列火星探测器、“上升”系列载人航天器、“宇宙”系列卫星、“礼炮”系列空间站、“和平”号轨道空间站等等。时至今日,“联盟”号飞船仍然是世界上最为重要的货运和载人飞船。
人类第一个降落火星的探测器“火星”3号
苏联的航天工程不仅次数较多,而且整体可靠性也取得了相当的水准。截止年苏联运载火箭的发射过次,失败次,成功率为93.72%。美国发射失败过次,成功率为90.62%;欧洲失败过17次,成功率为93.43%;中国失败过19次,成功率为92.86%;日本失败过15次,成功率为86.36%;印度失败过11次,成功率为81.15%。可以说,苏联的航天事业规模庞大,历史上也取得了极高的成就。
和平号轨道空间站
但是,苏联的航天工程的制度效率不高,事实上很多巨量的投入是60年代石油大发现和70年代油价飙升后导致苏联财政状况改善的结果。由于没有市场,苏联庞大的航天工程无法实现对商业和民用资源配置的提高,与军工集团一样成为了巨量资源的黑洞。进入80年代后,苏联的航天工程开始走下坡路,苏联解体后的俄罗斯则不得不放缓航天技术的开发工作,通过承担商业发射工作来维持一定的航天能力,许多项目则胎死腹中。
而到了今天,俄罗斯已经缺乏研发新一代航天器的能力,对比美国,乃至欧洲、日本、中国,俄罗斯缺乏大型的项目牵引,都只能是吃老本为主,所幸老本丰厚,目前还没有掉队。俄罗斯近年推出的安佳拉(Angara)系列运载火箭性能不错,但缺乏发射机会。
现在吃灰其实是当年过早消费的结果
美国虽然规模没有苏联那么大,但是其强大可能是有目共睹的。关键是美国不仅在多个诸如发动机、材料等领域里技术领先,同时也有制度支持其以更高的效率配置资源。不仅仅是美国国家航空航天局,还有大量私营企业在参与宇航工业的发展。现在美国的阿特拉斯-V型、德尔塔-IV型等运载火箭都大量参与商业发射,而新概念的SpaceX公司主打的“猎鹰”9系列火箭则实现了推进段的大部分回收工作,这类新技术很可能会大幅度降低运载火箭的成本。美国航天工程的能力强大而且可以持续,这种优势是苏联不具备的。
猎鹰9的箭体回收能力
虽然欧洲人很低调,但欧空局的“阿里亚娜”系列运载火箭取得了不错的成绩,近年来的“阿里亚娜”5系列重型运载火箭发射成功率很高。类似的还有日本,日本目前的主力运载火箭H-IIA型火箭近年来也成功率颇高。不过欧洲和日本基本上没有更多的项目牵引,其发展预计会更多寻求美国的合作。
阿里亚娜-5型火箭
日本H-IIA型火箭
中国航天目前来说面临的大问题是火箭发动机性能不足,与美俄差距较大,如在煤油液氧发动机方面依靠引进的RD-系列发动机才发展出YF-系列发动机,实现了较大突破。当然,由于火箭发动机属于一次性用品,这些差距相对而言还比航空发动机追上。另一方面则是可靠性上新一代产品还有待提高,多次出现的故障会是个大问题。
珠海航展上的YF-K液氧火箭发动机
不过中国应该超过俄罗斯是时间问题,倒不是因为中国有多好的技术基础,而是俄罗斯未来宇航工业发展会由于财政能力等等问题发展趋于缓慢。但是中国应该要注意来自欧空局、日本的竞争,相对而言他们不会像美国那么优势显著,但也会非常稳健。当然,现在中国航天的项目较多,近2年来可以说是快速发展,今年3月10日已经完成了长征系列火箭打第次发射,而在年之前这一数字仅为次。
换言之,-年来年均发射数超过了累计发射次数的一半,年均发射数超过15次,是非常可观的发射规模。中国现在的航天竞争能力可能会比过去任何时候都强,未来的重型运载火箭、探月工程、卫星导航系统、火星探测工程、深空探测器可能将会有更大的突破。
玉兔二号比一号稳定
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