图纸真丢了?土星5号无法复制,美国投255亿造登月火箭却难产


图纸真丢了?土星5号无法复制,美国投255亿造登月火箭却难产


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图纸真丢了?土星5号无法复制,美国投255亿造登月火箭却难产


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图纸真丢了?土星5号无法复制,美国投255亿造登月火箭却难产


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在肯尼迪航天中心LC-39B发射台上磨蹭1个月之后 , 美国宇航局决定让新的登月火箭“太空发射系统”(SLS)返厂维修 , 宣告火箭加注合练(又称“湿彩排”)任务失败 , 发射再度推迟 。 这已经是SLS第17次推迟发射计划 , 网友们苦笑着说“鸽子王又难产了” 。
美国既然有更强大的土星5号火箭 , 50年前它13次发射无一失败 , 为什么NASA放着成熟技术不用 , 性能差一截的新火箭却总是搞不成 , 难道土星5号的图纸真丢了?

美国新登月火箭SLS再出故障
老的土星5号与新的太空发射系统到底哪个更强?这个问题可以说是见仁见智 。
提起土星5号 , 航天迷们常津津乐道于它那5台巨型“洛克达因F-1”火箭发动机 , 每台高达5.6米、喷口直径3.7米 , 自重达8.4吨 , 这种发动机每秒燃烧2.6吨推进剂 , 能产生6770千牛(约690吨力)的推力 , 五台发动机点火能轻松将近3000吨的火箭发射升空 。
【图纸真丢了?土星5号无法复制,美国投255亿造登月火箭却难产】相比之下 , 美国新登月火箭SLS的发动机就“弱鸡”许多 , 它的第一级上装了4台RS-25氢氧火箭发动机 , 这种上世纪80年代航天飞机剩余的引擎海平面最大推力仅190吨 , 即便经过改进 , 4台发动机总推力也仅有930吨 。 为了将43吨的荷载送往地月轨道 , SLS还得另装上两枚固体火箭助推器 。

SLS数据落后土星5号
看着美国新的登月火箭SLS , 总有一种似曾相识之感 , 好象在哪里见过?没错 , 除了火箭发动机 , SLS还使用了许多航天飞机的技术 , 它的橙色火箭主体和白色的固体助推器 , 都与航天飞机一脉相承 。 当然啦 , 航天飞机那个橙色大罐子主要是拿来装燃料 , SLS把航天飞机的引擎挪到了燃料罐底下 。

SLS部分技术来自航天飞机
既然土星5号的F-1发动机更强大 , 并且它的生产商洛克达因公司还在(RS-25也是它的产品) , 为什么不使用现成的图纸再复制一台F-1甚至更强大的火箭发动机呢?答案出人意料:图纸和工艺文件找不到了 , 原先的生产设备没了 , 许多供应商关门了 , 人也都死了或退休了 , 总之F-1早已绝版 , 你只能去博物馆找它 , 复制是不可能的 。

土星5号发动机生产线早已消失
美国新火箭选用RS-25发动机不仅因为F-1无法再生产 , 也由于RS-25有更高的性能和可靠性 。 F-1主要为阿波罗登月计划服务 , 而RS-25发动机在1981~2011年间总共执行了135次发射任务;这款发动机海平面比冲达366秒 , 相比之下F-1为263秒 , 更高的比冲意味着能量利用效率更高 , 这也是衡量火箭先进性的一项重要指标 。
半个世纪以来 , 航天电子设备获得了突飞猛进的发展 , 火箭飞行控制系统再也不用土星五号那种笨重低效的计算机 , 所有电子零部件都做到了高可靠和小型化 , 所以即便当年的图纸还在 , 放在今天也没什么用 , 需要重新研发 。

土星5号
就算土星5号的图纸和工艺文件都还在 , 今天的火箭承包商依然还倾向于研制一款全新火箭而不是用老图纸 , 因为研发过程产生的所有费用由NASA承担——承包商可以赚到更多钱 。
从1964~1973年间 , 美国为土星5号的研发总共拨款64.17亿美元(相当于2020年的354亿美元) , 刨去研发费用 , 每枚土星5号发射费用为12.3亿美元(2020年价) 。
新的SLS火箭要花多少钱呢?自2011~2022年 , NASA总共为SLS的研发投入了255亿美元 , 预计接下来每年还要再投25.5亿 , 而每发射一枚SLS火箭要另外烧掉超过20亿美元(同样不计算研发费用和飞船的钱)!

土星5号与新登月火箭SLS
或许50年前的土星5号火箭不如新的SLS火箭先进 , 也没有后者炫酷 , 但就运载能力和发射价格而言 , 土星5号无疑是空前绝后 。
对于波音和诺格公司这种航天承包商来说 , 研发新火箭是一门赚大钱的生意 , 但抄图纸不是 。

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