航天飞机为何不香了?吹过的牛,一个都没实现,龙飞船更优秀( 二 )
然而 , 航天飞机在降低成本方面吹的牛 , 一个都没有实现 , 比如1972年的时候 , NASA估算每磅有效载荷的发射成本为1109美元 , 但实际上 , 这个数字直到今天的“猎鹰”9才实现 。 而即便不考虑航天飞机本身研究和发展开支 , 实际每磅有效载荷的成本也高达37207美元 , 翻了大约33.5倍 。
具体来说 , 1982年 , NASA公布航天飞机每次飞行大约需要2.6亿美元 , 但估算标准是每年飞行24次并持续十年 。 实际上 , 美国6架航天飞机在30年间 , 总共才进行了135次轨道级飞行 , 因此实际发射费用要高得多 。 1995至2002年间 , NASA给出的数据是平均每次发射需要8.06亿美元 , 但实际上 , 从整个航天飞机计划预算来看 , 平均每次发射真实的成本高达16.42亿美元 。 而整个任务期间 , NASA共为航天飞机计划投入了大约2210亿美元 , 以今天的眼光来看 , 虽然不多 , 但你要知道 , 这可是几十年前的美元 。
那么以重复使用、降低成本为名美国航天飞机 , 为何发射费用会这么贵呢?原因有很多 , 但首先要说的 , 那就是它的死重太大了 , 比如整个轨道器部分 , 重68吨多 , 载荷25吨多 , 起飞重量109吨 。 对于火箭来说 , 68吨多的轨道器部分 , 就是死重 , 死重越多 , 成本越高 。
其次 , 航天飞机的系统过于复杂 , 比如下面的航天飞机构造解剖图 , 就很直观地展示了它有多么庸肿繁杂 , 这也是航天飞机维护起来特别贵的原因 , 同时系统安全性也大大下降 , 两次爆炸也源于此 。 反观“猎鹰”9复用火箭 , 二级储罐上的电子元器件只占整个面的三分之一 。 可以说除了发动机、着陆腿、栅格翼及电子元器件之外 , 就只有个壳了 , 回收次数少且在无任何损伤情况下 , 只作简单维护即可重复使用 , 连漆都不用刷 。
猎鹰9火箭
第三 , 就是航天飞机能重复使用的部分太少 。 它虽然打着“可回收航天器”的名号 , 但实际上 , 巨大的外储燃料箱箱是一次性的 , 固体助推器虽然可以回收 , 但掉在海上再捞回来 , 高温的发动机泡海水 , 并没有多少再利用的价值 , 这些成本不能如愿降下来 , 所以后来的“猎鹰”系列火箭芯级和助推器 , 都是垂直降落在船上或者陆地上 , 避免泡海水 。
航天飞机固体助推器
其实在美国航天飞机研制之初 , NASA曾提出三个方案 , 即第一类是把可重复使用的轨道器装上一次使用助推器;第二类采用多个一次使用运载火箭的发动机与单个推进剂储存箱;第三类的轨道器和助推器都能重复使用 。 当时专家们都支持第三个方案 , 然而美国空军出于提高有效载荷能力的需求 , 最终锁定了三角翼轨道飞行器和消耗型燃料箱方案 。
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