请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版
免费发布信息
精彩推荐

中国能造出空间站,为什么造不出航天飞机?前车可鉴才是真正缘故起因

0
回复
599
查看
[复制链接]

9

主题

68

帖子

109

积分

注册会员

Rank: 2

积分
109
发表于 2021-5-2 23:21:01 | 显示全部楼层 |阅读模式

2021年4月29日中午11时23分,“天和号”核心舱在海南文昌航天发射中心升空,490秒后成功进入约400千米的正圆形轨道,从现在开始到2022年11月,将执行密集的10次发射,未来的目标就是建成一个常驻宇航员的天宫空间站。

232105rh56wahw6hryh36h.jpg

为什么中国人不制造航天飞机?

从我国载人航天筹划开始,就有一条非常清晰的门路是冲着飞船和空间站目标去的,美苏都曾投入大量资金的航天飞机并没有被实施,单纯从航天飞机的性能来说确实飞船优秀,但各位有所不知的是,曾经我国也有过庞大的航天飞机筹划!

232107ccgpppp8cp0el89d.jpg

美苏为何放弃航天飞机?

航天飞机的计划头脑着实非常优秀,从阿波罗筹划登月期间起,美国人就不绝想计划一种天地往返体系,大部门设备都能重复利用的航天器,因为其时用来登月的火箭着实是太浪费了,一枚土星五号火箭的单价是1.8亿美元(1969年的代价,相称于现在大约12亿美元),只是用一次就全丢平静洋了,连鱼都不吃......

232108owwv5m55m333kj33.jpg

全家福。从左至右分别是:“哥伦比亚号”、“寻衅者号”、“发现号”、“亚特兰提斯号”和“奋进号”

以是航天飞机的计划一开始就奔偏重复利用去的,它由固体助推器和燃料箱以及轨道器构成,其中轨道器和助推器是可以完全回收的,真正抛弃的只有航天飞机发射时那个巨大的燃料箱,其中装载的液氢和液氧耗尽后即被抛弃。

232109ci595kk8gipj5rnn.jpg

232111o7zwjjrvw5wu1353.jpg

从理论上来看这个成本相称低,因为只有燃料箱这个空壳子被抛掉,固然还有发射时燃烧的燃料,当航天飞机第一次发射时直接把各人给惊艳到了!与以往发射完全不一样的布局,就像一只蓄势待发的白天鹅,而且航天飞机的货舱直径4.6米,长度18米,比我国“天和号”核心舱的直径都还要大一些。

232112uso8xszuf8boffxb.jpg

奋进号航天飞机的货舱

1981年4月12日,“哥伦比亚”航天飞机发射成功,在轨两天后的4月14日成功返回爱德华兹空军基地,厥后又成功实施了3次飞行,均获得成功后宣布正式服役。此后大量的任务均由航天飞机执行:

  • 跟踪与数据中继卫星
  • 太空实行室
  • 哈勃空间望远镜
  • 伽利略号探测器
  • 麦哲伦号金星探测器
  • 尤利西斯号
  • 康普顿伽玛射线天文台
  • 宁静号对接舱
  • 钱德拉X射线天文台
  • 国际空间站部件

以上这些都是航天飞机的著名载荷,只管在1986年寻衅者航天飞机凌空爆炸,但事实上却不是航天飞机的锅,而是助推器的O型密封圈的问题,发射58秒后高温高压气体走漏,直接导致低温燃料箱被扯破,最后在超音速的的气流中解体,7名宇航员全部遇难。

232113ed4dyl4r11r4kv54.jpg

航天飞机退役,不但是成本问题

航天飞机服役后,问题才开始表现出来,固然并不是安全问题,着实航天飞机安全纪录照旧不错的,到STS-135次的亚特兰蒂斯航天飞机任务,总共飞行135次,2次失败,成功率98.51%,这显然比很多载人筹划的火箭要高得多,但有一点不得不承认,在航天飞机任务中,总共有14名宇航员遇难,而占宇航史上18名宇航员的77.8%,确实有点高。

232114k7aoram6rllrjr67.jpg

固然安全照旧后话,因为早先暴露出来的问题是重复利用的航天飞机比一次性的火箭成本还要高:航天飞机的绝热瓦,这个差别位置要求绝热性能不一样,好比鼻锥与轨道器的腹部,还有机翼前缘等部位要求最高,而侧面与背部则要求相对较低,但绝热瓦大部门都要更换。

232117orywumroi1puwoxo.jpg

航天飞机再入时的外貌温度分布

另一个则是航天飞机上几十台姿态控制发动机必要更换,因为利用的是偏二甲肼和四氧化二氮这类有毒燃料,以是每次必须全部更换,固然主发动机检验一旦发生问题也必须更换,比方STS-99任务中的发动机3号发动机就曾更换过。

232118vmqt7zifif66mwmv.jpg

固然比力要命的是航天飞机整机凌驾200多万个零件,每个都要检验一遍,发射一次相称于重新装配一架,这工作量着实让人疯。

232119v9qbzqlfpbb29azs.jpg

有人以为压垮骆驼的最后一根稻草是2003年2月1日返回地球的哥伦比亚航天飞机凌空爆炸变乱,这次是脱落的保温材料撞击了绝热瓦,留下了隐患,导致在返回大气层时高温气流窜入机翼,改变了气动布局,导致航天飞机翻滚解体,7名宇航员遇难,不过各人不知道的是航天飞机并没有在当年退役,而是在2011年7月的STS135次任务执行后才退役,以是坠毁并不是主要问题!

232119ochskmaaal3x9x9m.jpg

航天飞机究竟那里不好?

首先是性价比着实不高,因为2000多亿美元投入,只飞行了135次,单次费用凌驾15亿美元,这可能比任何一次载人航天发射都要高,而且航天飞机自重达到了68吨,但最高运载本领为36吨,每次都有2/3以上的死重被花大价格奉上太空。

232119uw4n6cfm434wl7xo.jpg

别的则是新型低成本运载火箭的崛起,好比早期的德尔塔、宇宙神、泰坦系列,厥后还有SpaceX、轨道科学ATK等,这让航天飞机的职位有些尴尬。有人称X-37B能替代航天飞机,着实两者完全不在同一个级别。

232122xghxqcm88c6duk6q.jpg

不过航天飞机也并非彻底殒命,而它的遗产仍旧在发挥作用,好比美国下一代重型火箭太空发射体系SLS(Space Launch System)就有很多航天飞机的遗产,好比固体助推器就是航天飞机助推器的翻版!

232123jaqznhs115qrurc0.jpg

别的最核心的火箭发动机也是航天飞机的RS-25液氢液氧的低温发动机,而低温的燃料储箱也是航天飞机的经典布局,甚至连生产厂家都一样,以是说航天飞机没有死,它以另一种方式重生了!

232123icpwccecfte9qwwy.jpg

但有一点很显着,美国人不再愿意用航天飞机,照旧一次性利用的火箭大概雷同SpaceX的回收方式更经济。

中国人的航天筹划

美国人摸着石头过河,中国人摸着美国人过河,厥后者的上风就是看到了前浪是怎么死在沙滩上的,怎么也得换个死法不是吗?

232124dffiryzinrfdnr2w.jpg

着实中国在八十年代时中国也曾规划航天飞机,其时的名称是“大型运载火箭及天地往返运输体系”,着实欧盟和前苏联都有自己的航天飞机筹划,中国也不能免俗,筹划了天骄一号小型航天飞机、长城一号航天飞机、V2火箭型航天飞机、H2空天飞机等筹划,不过最终照旧屈服于技术储备太薄弱,选择了比力稳妥的多用途载人飞船,这就是厥后我们熟悉的神舟系列飞船。

232125m2bqtnf66infzlmi.jpg

以是中国人当年没选航天筹划并不是美国人遭遇的那些问题,首先是没钱,航天飞机的投入那才叫费钱如流水,而且技术储备远远不敷,好比我国曾经规划的最激进筹划是H2空天飞机,是属于程度腾飞,程度降落的那种,即使到现在仍旧没有任何一个国家搞定,而且可能在未来十年内仍旧不会有突破性的盼望。

232127k4ao8zs232szu13d.jpg

神舟系列飞船的后续就是载人空间站筹划,中国的航天筹划逐步明朗,而且目标非常明确,走的也是最低成本的门路,未来的载人登月和载人火星也会在这两个上延伸出来,技术有很大的传承性,只管航天飞机也给美国带来了SLS的遗产,但必须要说一句的是,美国人照旧走弯路了!


免责声明:如果侵犯了您的权益,请联系站长,我们会及时删除侵权内容,谢谢合作!
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

广播台

48小时热帖排行