中美航天科技水平有多大差距,只差了一个S
中美的航天科技水平相差多远?有人说差距20年,有人说差距10年,还有人说差了一个SpaceX,你觉得呢?
SpaceX马斯克将猎鹰重型火箭成功送入太空之后,SpaceX的猎鹰重型火箭成为现役全球最强火箭,火箭的整体推力更是甩开了世界现役其他火箭一大截,近地轨道(LEO)有效载荷达到63吨。“猎鹰重型”也因此一度成为科技类的流行语。
年,猎鹰重型太空火箭发射而中国现役运载能力最大的火箭,是长征五号系列。前不久,成功发送“天问一号”探测器去往火星。但其LEO运载能力,大概是猎鹰重型的三分之一左右。
长征5B发射成功单从推力来看,中国的火箭与猎鹰就有较大差距,而这其中主要涉及发动机技术。
此外,SpaceX还实现了猎鹰重型火箭的三个助推器全部可以回收。
火箭回收技术是航天领域里的一项技术革新。回收后的火箭可以多次复用,这样做主要有两个优点:
1、降低火箭的发射成本。
一级火箭、二级火箭或者助推器,无论回收哪个,都可以省下一大笔钱。
有数据表明,如果一级火箭可以回收再次利用,可以节约80%的成本。
而如果二级火箭也可以重复利用,则可以节约98%的成本。
其他燃料等成本几乎可以忽略不计。
SpaceX火箭成功垂直回收SpaceX曾表示,多万美元的发射价格清单中,燃料成本只有20万美元左右,还不到全部飞行成本的0.4%。
不同燃料的成本可能稍有差异,但相比之下,占比仍然很低。其他绝大部分成本,都来自火箭的硬件。
这样看的话,火箭回收的价值确实非常大,是未来航天发展的方向。
2、能提高太空探索的能力,提高火箭发射的频率。因为不用每次都重新造,也可以节省很多测试检验的环节。
我们看看数据。年,中国火箭发射次数34次。美国只有21次,而且这21次当中,有13次来自SpaceX的贡献。SpaceX还计划在年发射30次。
一家私人公司,为什么有这么大的底气?主要还是因为火箭回收技术。不仅节省成本,还能提高发射的频率和成功率。
可能有人会想,火箭助推器回收不是很简单吗?加个降落伞,不是就可以回收?
其实没那么简单。
我们知道,当火箭重新进入大气层的时候,速度非常高。
大气的摩擦会产生超高的温度,而火箭发动机又是很娇嫩的,为了让它平稳落地,且不受到损伤,需要考虑的因素很多。
中国运载火箭技术研究院的专家表示,火箭回收方式通常有三种,伞降、垂直降落,以及给火箭安装“翅膀”。中国有做过伞降回收的测试,也可能会尝试其他回收方式。
那么,SpaceX的回收方式为什么要采用垂直回收,而不是用伞降或者其他方式,他们的工程师应该是已经进行过大量模型计算,最后得到这种最佳方案。
具体细节我们不去纠结,总之,回收有难度。
个人认为,中美航天技术有一定的差很正常。美国在二战之后就已经是世界强国,近70多年以来,美国一直在发展航天技术,在经济、人才方面,也有很大优势。
而中国真正开始发展航天的时间,至少比美国晚了三四十年。
中美航天的差距,也不能单纯用时间来估计。中国航天能达到现在的水平,已经非常不错。所谓青出于蓝而胜于蓝,在航天技术领域,因为有了前人的经验,能少走一些弯路,少踩一些坑,实现更快的突破。
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