星艦初步成功標志著我國火箭技術差距又被拉大?別急,好戲在後頭

科技解析站 2024-03-25 20:54:02

3月15日,星艦第三次發射,這次最難的一級工作正常,並且與二級順利分離,二級也正常運轉。盡管最後星艦二級沒有成功回收,但已經創造曆史。這意味著星艦確實已經具備將超過150噸載荷一次性送入近地軌道的能力。這是人類造出的運力最大的火箭,並且在未來10年內仍然看不到被超越的希望。

對比我國,運力最強的長征五號運載火箭近地軌道運力僅25噸,不足星艦五分之一,差距被進一步拉大。于是,又有人出來唱衰中國航天。

那麽,初創公司Space X爲何發展如此迅猛?

其實原因很簡單。因爲Space X得到技術實力超群的NASA扶持。

二戰結束以來,美國幾乎把所有類型的火箭發動機都做到極致。想要在工作原理上有更大突破幾乎是不可能了。與此同時,美國NASA也意識到它主導研制的高性能火箭發動機成本十分高昂。既然在原理上做文章沒什麽希望,那就在成本上做文章。于是NASA開始扶持民營企業參與航天事業。民營企業發展航天事業最主要目的還是爲了盈利,那麽只要給予足夠技術、人才支持,民營企業就可以把火箭發動機成本和性能優化到極致,以便最大限度獲利。實際上Space X首款運載火箭采用的梅林1A火箭發動機的前身就是由NASA提供的。最後在Space X的快速叠代改進下才蛻變成同級別最強開式循環火箭發動機梅林1D+。

即便是Space X現在的最強火箭發動機“猛禽”全流量液氧甲烷火箭發動機也和NASA密切相關。實際上,這款高性能全流量液氧甲烷火箭發動機前身是NASA爲“獵戶座”飛船研制的火箭發動機。後來爲加快項目進度,該發動機被換成其他方案,但這款發動機卻被賣給了Space X。

簡而言之,Space X現在之所以這麽牛逼,實際上是因爲它背靠技術儲備雄厚的NASA和擁有先進工業的美國。

然而,千萬不要因此輕視中國航天,因爲我國決策部門也絕非泛泛之輩。

改革開放以來,我國長年高速發展,從人民吃不飽狀態發展到如今已是工業門類最齊全的國家。主要工業品産量世界第一,大量中低端産業被我國壟斷,越來越多高端産業正在被我國拿下。如今,在某些國家眼裏,我國是比前蘇聯還要恐怖的存在。

短短幾十年取得如此輝煌的成就說明我國的高層決策者一點都不簡單。

看到Space X走通可重複使用火箭技術路線之後,不止普通民衆高度關注,擔心我國被大幅度拉開技術差距,我國高層決策者也同樣高度關注。

星艦三次發射,我國的航天部門都第一時間出專業分析報告,分析星艦的技術成果和不足,以及Space X的發展模式,從中吸取經驗教訓,爲我所用。

通過分析,我國航天部門認識到,航天科技集團與Space X在叠代改進效率方面存在巨大差距。這實際上這是國有企業、單位的通病。美國的國有單位NASA同樣存在效率低下的問題。

然而國有企業、單位也並非一無是處。

由于不需要考慮盈利問題,即便是入不敷出的項目,只要國家需要,高層一聲令下,國有企業、單位也會不計成本推進。那麽,由國有企業開展短期內難以回收成本的基礎研發就再合適不過了。

我國航天産業與美國同行的主要差距還不是技術成果,而是發展模式。中國航天科技集團已經公開承認,自己對比Space X存在大而不強的問題。

客觀來講,私企爲了追求利潤,會更加注重效率和效益,但也會導致不重視基礎研究的毛病。

稍微認真觀察就會發現,國企和私企正好優缺點互補。如果能夠將兩者結合,我國的很多行業將再次迎來飛躍式發展。

美國的可重複使用火箭之所以能夠在這麽短時間內發展起來並遙遙領先,靠的正是國有單位+私企合作的發展模式。

NASA在長期發展過程中積累了大量技術成果,還建立了大量配套航天産業。Space X同樣是背靠技術儲備雄厚的NASA,才能在短時間內發展起來。

借鑒美國的成功發展經驗,我國的航天決策部門也做了重大部署。

作爲決策者,我國航天決策部門想的是不是如何快速趕超任何一款最先進型號,而是全局統籌,考慮如何快速縮小和美國的整體技術差距,如何更加高效地發展航天産業,如何在不遠的將來爭取反超美國。

可重複使用火箭實用以後,如何降低進入太空的成本便迅速成了航天産業主要發展方向。目前除了可重複使用火箭之外,理論上空天飛機入軌成本的潛力比可重複使用火箭還要大,但由于仍有大量技術難題有待攻克,目前仍無法確定空天飛機這條技術路線何時能夠走通。

那麽,我國航天決策部門又是怎麽做的呢?重點發展可重複使用火箭還是重點發展空天飛機呢?

小國才做選擇題,大全都要!我國發展航天事業的總體思路是補空白、強基礎、探新路並重。

一是啓動八年九機計劃,由國有航天企業負責,以達到快速補全火箭發動機種類的目的。

2022年10月1日,中國航天科技集團六院的微信視頻號發布了一個名爲《院魂誕生的地方》的視頻,透露了“八年九機”液體火箭發動機發展計劃。

其中八年是指2021年至2028年。九機是指:1、200噸級全流量液氧甲烷火箭發動機YF215;2、500噸級高壓補燃液氧煤油火箭發動機YF130;3、220噸/120噸級高壓補燃氫氧火箭發動機YF90/YF91;4、360噸級高壓補燃液氧煤油發動機YF135;5、100噸級補燃循環常溫燃料火箭發動機YF30;6、85噸燃氣發生器循環液氧煤油發動機YF102;7、80噸級液氧甲烷發動機YF209;8、8噸級補燃循環常溫燃料火箭發動機YF58;9、25噸膨脹循環氫氧火箭發動機YF79。

這9台火箭發動機幾乎都是所在細分領域的佼佼者,如果能夠造出可靠耐用的樣機,屆時我國航天部門的技術儲備將有望迅速追平美國同行的水平。

火箭性能主要取決于發動機,把發動機造好了,火箭就差不了。采用不鏽鋼殼體的星艦技術指標之所以如此驚人,根本原因在于它采用的猛禽全流量液氧甲烷火箭發動機具有單位面積推力高、比沖、推重比領先高壓補燃液氧煤油火箭發動機的獨特優勢。作爲初創公司的Space X之所以能夠如此迅速研制出這麽好的發動機主要是背靠技術儲備十分雄厚的NASA。如果沒有NASA的人才、技術、設備支持,Space X可能連全套研發、測試設備都還沒搞定就破産了。

通過“八年九機”計劃,我國就能迅速補上技術儲備不足的短板,研制過程中必然會攻克大量技術難題,建立、完善火箭發動機配套産業。以後不論是國有航天企業、單位還是民營航天企業,都能背靠技術儲備雄厚的中國航天部門蓬勃發展。想要造什麽樣的火箭,通過中國航天部門積累的技術儲備,就能迅速研發出滿足要求的全新火箭發動機。

二是扶持大量民營企業發展航天産業,同時推進所有技術路線,目標不僅僅只是追趕Space X。

2015年12月22日,Space X的獵鷹9運載火箭首次成功回收一級,標志著Space X成功走通了可重複使用火箭技術路線,初步達成大幅度降低航天發射成本的目標。

然而你可能想不到,我國早在Space X可重複使用火箭達成目標之前一年就已經開始行動了。2014年11月,我國出台首個支持商業航天發展的政策。這說明,我國很早就意識到Space X的可重複使用火箭技術路線一旦走通,將給世界帶來深遠影響,于是早早開始研究如何扶持民營企業參與航天産業發展。

目前回過頭來看,我國的商業航天已初步呈現百花齊放的態勢。目前已有的火箭發動機種類都有私營企業在發展,發動機試車、測試更是直接借用國有企業、單位的設備,甚至直接引進技術。

此外,還有私營企業在發展新原理火箭發動機,比較有名的是剛剛成功試車的“紅龍一號”混合循環液氧煤油火箭發動機,具有制造成本低、綜合性能領先的優勢。

從目前的發展態勢來看,這些民營航天企業與美國Space X公司一樣,同樣展現出遠高于國有航天企業叠代改進效率的優勢。按照Space X的發展軌迹來看,未來10年,我國的民營航天企業必將誕生至少一家中國版Space X公司!

三是由國有企業、單位負責具有前瞻性的空天飛機技術路線推進。

空天飛機是前瞻性航天技術路線,沒有國家成功研制出采用新概念發動機的空天飛機,技術難度特別大。對于私企來說,這種短期內無法盈利甚至連是否能夠研制成功都不確定的項目是非常不適合投入的。因爲絕大多數私企無法承受長期入不敷出。那麽發展前瞻性項目的任務就只能由國有企業或單位來承擔。

早在2017年的全球航天探索大會上,中國航天科工集團展示“騰雲工程”,其主要目標是:在2030年之前,設計並制造完成中國首架可水平起飛、水平著陸並且可以多次重複使用的空天往返飛行器。目前我國的航天科工集團和航天科技集團都有自己的空天飛機方案正在推進,並且已經取得階段性成果。從公開的消息來看,我國的空天飛機技術進展已經遙遙領先世界。

綜上所述,在看到Space X取得的輝煌成果時,一方面我們要正視差距,另一方面我們也不必驚慌,誰笑到最後還不一定呢。我們要看到,我國航天決策部門也不是毫無作爲,而是早已做好宏偉規劃,目前也已看到初步成效。只要穩紮穩打,相信過不了多久,我國航天産業也能取得輝煌成果,甚至有望率先研制出具有劃時代意義的空天飛機。

最後要強調一點,美國的X37B和我國的神龍軌道器一樣,都屬于兩級組合空天飛機的上面級,目前只能借助運載火箭發射入軌。真正的空天飛機要麽是兩級組合體,要麽是能夠單級入軌,自由穿梭太空、大氣層的可重複使用水平起降飛行器。只有這樣才能擺脫對發射塔的依賴,更加靈活地部署在很多地方,並具備航班化可能性。

中國航天科技集團分析文章鏈接:https://mp.weixin.qq.com/s/aStdRcE9Sb6K7ja96GduUg

7 阅读:4797
评论列表
  • 2024-03-26 08:35

    不對呀,連阿波羅登月都是假的,NASA怎麽可能有技術給馬斯克。前幾年都說我們遙遙領先,怎麽突然就落後了呢,一定有間諜,文章作者一定是漢奸,抓間諜抓漢奸!

    根哥 回覆:
    喲,你不知道吧,2022年的時候馬斯克已經登上火星啦
    快到碗裏來 回覆:
    別反黑了,馬斯克也上不去月球,好萊塢現在也不行了[笑著哭]
  • HQ-阙 33
    2024-03-26 14:51

    nasa提供幾十年儲備的技術,老馬則是資本運作的大神,兩者結合,既讓老馬賺了錢和名聲,又解決了nasa的財政問題。我國現在也在走個路子了,慢慢走上軌道吧,但不要走以前美蘇以前的路子,務實前進。

    HQ-阙 回覆: 一天世界晴
    是啊,好融資嘛
    一天世界晴 回覆:
    他不會産生盈利的,只會推高股價引更多資金入股
  • 2024-03-26 17:28

    美國人號稱是多次成功登月的,可是他們偏偏就不敢在地球上,進行一次正兒八經的的軟著陸,連非載人的軟著陸都不敢進行。搞笑的阿波羅登月

    日月潭 回覆:
    美國登月航天員回來以後,閉口不談登月的事,阿姆斯特朗這樣的人放在今天那還了得?仿佛這事就沒發生過一樣……然後所有的證據都莫名消失了,所有的技術都失傳了……真是玄幻……呵呵
    用戶5486559247 回覆: 日月潭
    楊利偉也沒有逢人就說他首次太空之旅啊,同樣是低調,別人就是假的?
  • 2024-03-26 08:04

    人家有完整的商業航天體系。而且能盈利。你有啥?虧本賺吆喝嗎?自身沒有市場的情況下如何養活高技術高投入低回報的商業航天

    用戶17xxx76 回覆:
    人家是聯合所有盟友禁用中國的航天發射,把阻止中國所有發展的路都堵了,所以你看到的就是別人能盈利中國的不賺錢!一旦能開劈另一條路就會有商業回報,遲早的事。
    叚其 回覆:
    搞基礎研發從來都是虧本,nasa也是巨虧,破産後發射都求著俄羅斯,只有商業化才說贏利,利用成熟技術成果降低成本來篡取利潤
  • 2024-03-26 16:25

    老他媽替人家吹牛逼,明明上天就沒影了,怎麽厚著臉皮說成功的呢?!去年韓國吹牛逼,今年韓國又吹牛逼整個6000公裏高容量電池!現在一看都是扯淡!

  • 2024-03-26 18:12

    馬斯克還是牛!他把所有火箭圖紙全部公開!而且發射場隨便看!不怕你抄襲。用更快的研發來保持技術領先!不愧是現代鋼鐵俠![點贊][點贊][點贊]

    堅如磐石 回覆: 科技解析站
    有圖紙給你借鑒,總比閉門造車更靠譜吧?
    科技解析站 回覆:
    火箭含金量最大的零部件是發動機,而發動機最有價值的不是圖紙,而是知道爲什麽要這麽造,以及高性能材料,還有大量測試數據。給一套航空發動機圖紙,普通人一樣造不出合格的航空發動機。
  • 2024-03-26 07:34

    美國阿波羅登月就是個假貨

    用戶15xxx56 回覆: 日月潭
    按照你自己說的信息,老美登月是假的,技術不行,還丟失了相關技術。馬斯克技術又是NASA給的,然後馬斯克用這些技術搞成了目前全球唯一一個可以火箭回收,可以發射6000噸級火箭……,然後你對人家這技術一切藐視,不值一提,就現在人家這技術全球除了他們別人家沒有啊,這種你看不上的技術別人家目前做不出來啊,那別人家的技術必然比馬斯克的差,那你是用什麽樣的心態鄙視,看不起人家的技術呢?只能是你掌握了更高更好的技術,那麽爲了國家,爲了中華民族,請你務必給國家帶來技術飛躍。今年看到你的更先進的技術出來不難吧?
    日月潭 回覆:
    美國登月航天員回來以後,閉口不談登月的事,阿姆斯特朗這樣的人放在今天那還了得?仿佛這事就沒發生過一樣……然後所有的證據都莫名消失了,所有的技術都失傳了……真是玄幻……呵呵
  • 2024-03-26 10:21

    在這一點上你不得不佩服美國人的務實,不像歐洲人一樣迂腐,華爲橫掃歐洲,靠的是國家提供的科研成果,這點美國人和歐洲都知道,歐洲就知道叫囂不公平,人家美國立馬就學會了,把NASA技術裝入X,馬上橫掃全球航天發射市場

  • 2024-03-26 08:43

    我們的問題是什麽都要去爭第一,希望所有東西我都是最曆害的,其實只需把我們曆害的擅長的發揮到極致就行了。跟我們的教育一樣,什麽都比分數,不是所有人都是科學家,要英才施教,總得有人去煎牛排去跳舞去剪頭發吧?要從根本解決問題。

    用戶17xxx76 回覆:
    你是沒有真的理解地球上只有兩個國家一個是中國,另一個是外國。
  • 2024-03-26 17:23

    中國航天在不會走馬斯克的路,我們的目標是星辰大海

  • 2024-03-26 09:18

    抓緊追趕吧

    叚其 回覆:
    發動機都試車了,推力是星艦的幾倍,怎麽到你這就成還沒做?爲別人好可以,但不要貶低自己
    叚其 回覆:
    按高層的規劃,超過快了
  • 2024-03-27 12:04

    我們的民營航天企業也同樣來源于國家的航天技術儲備,所以要趕上世界先進水平仍需要腳踏實地砥砺前行[點贊]

  • 2024-03-26 09:11

    正在研制的甲烷發動機只相當于現在的星艦發動機,等到研制出來星艦的可能又升級了,長征9號不是用煤油發動機嗎?

  • 2024-03-26 15:57

    跟長征五號那個對比圖是真的嗎?長征九號呢?

  • 2024-03-27 07:31

    170度高溫下拍照的膠卷,吹牛也不打草稿,關鍵是還有人信?月球車的電池好牛逼啊,登月影像還能多角度拍攝,呵呵

  • 2024-03-27 10:38

    小步快跑沒跑起來,變慢走了。過于追求成功率已經妨礙了新技術的發展。2028載人登月之前,看最近幾年的航天計劃,可以說就是在混日子。

  • 2024-03-26 10:26

    馬斯克去做發動機吧,現在用的獵鷹已經跟不上你的想象了,嚴重拖了你的後腿。

  • 2024-03-27 09:40

    空天飛機,夢中情機,搞出來就牛逼了,商業化後私家空天飛機,天上地下一瞬間,心情不好時就去看看地球,就像大疆無人機一樣

  • 2024-03-26 16:47

    有個問題,爲什麽NASA研制成本就很高,但是同一波人換個民營公司搞就便宜?

    用戶17xxx94 回覆:
    高抛低收,
    叚其 回覆:
    nasa做的是基礎技術研究,投入巨大不計成本,x做的是成熟技術的轉化,盈利導向
  • 2024-03-27 01:15

    不是先有馬斯克再有天麽?馬斯克不是早開源了麽[得瑟]

  • 2024-03-26 22:58

    中國一定會突破300噸600噸直至2000噸

  • 2024-03-27 11:03

    美國也有戰忽局[呲牙笑]

  • 2024-03-26 19:44

    國企賣火箭發動機,私企整合資金及效率,雙贏

  • 2024-03-26 21:33

    科學無國界,叫老美分享技術[得瑟]

  • 2024-03-27 10:14

    馬雲老板要不也開個火箭公司?

  • 2024-03-28 12:13

    看電動汽車發展得快速的都是私企就知道,競爭才是進步的動力,國企躺平的就算了!

  • 2024-03-29 07:56

    美國登月航天員回來以後,閉口不談登月的事,阿姆斯特朗這樣的人放在今天那還了得?仿佛這事就沒發生過一樣……然後所有的證據都莫名消失了,所有的技術都失傳了……真是玄幻……呵呵

  • 2024-03-27 11:08

    空天飛機呢?不是說空天飛機比火箭的性價比更高嗎?

  • 2024-03-26 09:40

    中國七百噸推力的發動機,試車台實驗不是已經成功了嗎

  • 2024-03-27 11:55

    星艦就是把火箭按照等比例放大了而已。除了大小之外和普通火箭沒有任何區別。你說它先進?我們只是不想做而已。移民火星這種事兒只有缺心眼兒人才會信。能不能安全到達先不說,就算是到了火星,除了沙漠就是沙塵暴,你去幹啥?是活夠了嗎?

  • 2024-03-27 07:10

    美國佬走向衰落了,火箭都發射了還要回收廢銅爛鐵哈哈

  • 2024-03-28 07:25

    美國阿波羅登月著陸時用的反推發動機,爲什麽地面還有月塵,還能踩出腳印?呵呵

  • 2024-03-30 08:16

    從38萬公裏之遙的月球返回地球,返回艙則會在地球引力的作用下,被加速到第二宇宙速度!在這種速度下闖入大氣層,不管用什麽樣的燒蝕材料,最後的結果都是:返回艙連人帶艙在降落地面以前,都燒的連渣都剩不下。呵呵

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