比较中美3000吨级运载火箭

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/03 21:05:36
1月15日,美国国家航空航天局(NASA)发布了一组正在研制中的"太空发射系统"(Space Launch System,SLS)的最新三维模拟图片,引起媒体的广泛关注。
所谓"太空发射系统"就是一种发射重量在3000吨左右的超重型运载火箭,用于发射"多用途载人飞船"(MPCV),可把宇航员送进深空开展小行星、月球和火星探测任务。MPCV是此前"猎户座"飞船的改良版,重约23吨,可搭载4名宇航员执行为期21天的深空探测任务。SLS火箭的首次发射暂定在2017年,届时它将发射一艘无人MPCV飞船进行绕月飞行。
SLS火箭是自土星5退役后,人类建造最大型的运载火箭,它将为人类今后登陆火星铺路。而就在去年底,中国发射了嫦娥3号月球探测器,中国的元老级航天专家也趁机向媒体披露了同样为3000吨级、用于载人登月的长征九号运载火箭。尽管长征九号还未有正式立项,国内争议也颇多,但可以预见,未来的太空竞争将在中美两国间展开。那么,对比SLS和长征九号,从中可以发现些什么?
我们先看美国的SLS火箭,提起SLS就必须回顾小布什时代雄心勃勃的"星座计划",星座计划以"重返月球"为口号,也有一款3000吨级的"战神5"超重型运载火箭。当时美国深陷金融危机,奥巴马在2010年停止了耗资巨大的"星座计划","战神"未出山即夭折。但奥巴马此举遭到美国参议院的激烈反对,出于维持美国太空领先地位的考虑,美国参议院很快在NASA 2011财年授权法案中加入研制一款3000吨级运载火箭的要求,取代"星座计划"中的战神1和战神5火箭,这就是今天我们看到的SLS火箭。SLS火箭的终极货运版性能指标、乃至结构与战神5极为相似,美国人实际是在争论中浪费了2、3年时间。1月15日,美国国家航空航天局(NASA)发布了一组正在研制中的"太空发射系统"(Space Launch System,SLS)的最新三维模拟图片,引起媒体的广泛关注。
所谓"太空发射系统"就是一种发射重量在3000吨左右的超重型运载火箭,用于发射"多用途载人飞船"(MPCV),可把宇航员送进深空开展小行星、月球和火星探测任务。MPCV是此前"猎户座"飞船的改良版,重约23吨,可搭载4名宇航员执行为期21天的深空探测任务。SLS火箭的首次发射暂定在2017年,届时它将发射一艘无人MPCV飞船进行绕月飞行。
SLS火箭是自土星5退役后,人类建造最大型的运载火箭,它将为人类今后登陆火星铺路。而就在去年底,中国发射了嫦娥3号月球探测器,中国的元老级航天专家也趁机向媒体披露了同样为3000吨级、用于载人登月的长征九号运载火箭。尽管长征九号还未有正式立项,国内争议也颇多,但可以预见,未来的太空竞争将在中美两国间展开。那么,对比SLS和长征九号,从中可以发现些什么?
我们先看美国的SLS火箭,提起SLS就必须回顾小布什时代雄心勃勃的"星座计划",星座计划以"重返月球"为口号,也有一款3000吨级的"战神5"超重型运载火箭。当时美国深陷金融危机,奥巴马在2010年停止了耗资巨大的"星座计划","战神"未出山即夭折。但奥巴马此举遭到美国参议院的激烈反对,出于维持美国太空领先地位的考虑,美国参议院很快在NASA 2011财年授权法案中加入研制一款3000吨级运载火箭的要求,取代"星座计划"中的战神1和战神5火箭,这就是今天我们看到的SLS火箭。SLS火箭的终极货运版性能指标、乃至结构与战神5极为相似,美国人实际是在争论中浪费了2、3年时间。
现在媒体报道SLS时,都强调它将超过土星5号,成为人类历史上最大的运载火箭。但实际上,SLS是一款模块化、系列化的火箭,按计划要到2032年的第13次发射时,SLS才会达到全状态,低轨运载能力130吨,从而超过土星5号的119吨。也就是说若不出意外,从1967年至2032年,土星5号将保持人类运载能力最强火箭的桂冠长达65年之久!土星5号作为当年美苏太空争霸的产物,所有一切按需供给、不惜工本;而现在SLS追求的则是尽可能经济,大部分技术继承于现有的航天飞机、土星5、德尔塔火箭。采用成熟技术的另一好处是,一旦作出决定,研制进度非常快,从2011年到2017年,美国人计划只用6年时间去推出SLS火箭。
不严谨地说,SLS火箭大致可分为载人、货运两个版本,均为二级半运载火箭。SLS火箭载人版的第一级直径为8.4米,安装有3台原用于航天飞机的RS-25D氢氧发动机。RS-25D一款上世纪70年代研制的可复用氢氧发动机,但直至今天它仍是综合性能最好的氢氧发动机之一,其质量只有约3.5吨,地面推力189.6吨、真空推力232.4吨,推重比约66,具有高达452.3秒的真空比冲,也是现役比冲最高的大推力发动机。NASA计划在航天飞机退役留下的RS-25D库存用完后,一级发动机将改用RS-25D的一次性版本RS-25E,进一步降低费用。
由于氢氧发动机出力不足,SLS火箭载人版在第一级捆绑了2具5段式可复用固体火箭助推器(RSRM-V),这也是源于航天飞机的4段式固体火箭助推器。RSRM-V的推力达到了惊人的1630吨,是世界上推力最大的火箭发动机。

SLS使用的发射工位和垂直移动/发射平台全是诞生自土星V,又被航天飞机继承,再留给SLS的现成产品。
SLS火箭载人版的第二级则来自德尔塔火箭,装有1台RL-10B2氢氧发动机,单台最大推力约100吨。
这样,SLS火箭载人版全长97.5米,起飞重量2495吨,起飞推力达到3810吨,近地轨道运载能力为70吨。其第一级采用3台RS-25D/E氢氧发动机,助推器为2台RSRM-V,第二级采用1台RL-10B2氢氧发动机,全部仅6台发动机,极为简洁。
SLS火箭的货运版的改变是,第一级发动机增加至5台RS-25E,第二级直径加大至与第一级相同的8.4米,采用1至3台J-2X氢氧发动机。J-2X发动机源自土星五号火箭使用的J-2氢氧发动机,其真空推力达到了133吨,将是推力最大的上面级发动机,几乎相当于我国未来长征五号火箭第一级所用的YF-77氢氧发动机的2倍。SLS火箭货运版全长增加至117米,起飞重量增加至2948吨,最大低轨运载能力提高至130吨,完成对土星5的超越。
可以说,SLS火箭是利用成熟技术达到全新高度的典范。相比起来,中国长征九号就完全是另外一种状态了。按照目前公开的一些"蛛丝马迹",长征九号也是一款二级半火箭,一级直径8米,捆绑4具3.35米助推器,采用的发动机都是一款最大推力450-500吨级的液氧煤油发动机,性能比长征五号的YF-100发动机有大飞跃。长征九号一级安装4台,助推器安装1台,起飞推力达到3600-4000吨,与美国SLS火箭货运版差不多。长征九号第二级采用的也是全新的200吨级液氧煤油发动机,推力也是长征五号的YF-77的4倍。
也就是说,中国要造长征九号,必须先研制出上述规划中的大推力发动机。从某种意义上说,中美的超重型运载火箭之路完全相反,美国是利用成熟技术、按照尽可能经济的原则在短时间内"攒"出一款新火箭。但中国需要完全全新研制,所谓"雄关慢慢从头越",通过研制长征九号可以推动国产大推力火箭发动机技术的发展。

见诸于专业报告的长征九号,国内航天业界较少考虑公众宣传。
现在长征五号还未进行首次发射,长征九号未来即便得以立项,研制时间正常来说也得花上十多年时间。美国SLS火箭首次发射计划在2017年,而长征九号最快应该也要到2030年之后了,这也正体现了中美航天技术的差距。
全新研发、加上科研体系的效率,可以肯定,研制长征九号的实际成本必然会比美国在SLS火箭上的花费更高。但正如上述,长征九号项目可以推动国产大推力火箭发动机技术的发展,回过头降低长征五号等商用发射的成本。是否上马载人登月项目、是否研制长征九号火箭,就请大家发表看法了。
最后还是要提一提,NASA屡屡公布新太空项目的3D模拟图片,这些精美、充满科技张力的图片争取了公众支持,甚至获得外国媒体的广泛转载、称颂,实现了一种"软实力"输出。而我国的长征九号规划则需要国内媒体、航天爱好者们的各种挖掘、询问,连猜带蒙。无论长征九号是否立项,今时今日,这种态度是不行的。http://news.qq.com/zt2014/SLSvsCZ9/index.htm
我们只做不说,默默的努力!
在经济允许的情况下,一定要舍得下本,舍得去挑战,去冒险
再土豪也要勤俭过日子
MD直接恢复生产土星5不行吗?
MD直接恢复生产土星5不行吗?
不可以吧,当年的很多工厂都没了,生产能力没有了,一切都要重新再来来自: Android客户端
我很担忧,照此下去,会不会有一国的经济会被拖垮
佩剑天使 发表于 2014-1-26 14:43
MD直接恢复生产土星5不行吗?
土星5的发射成本太高了吧,MD不是也改走经济路线了吗
兔子晃着脑袋说:发展火箭技术?我是在逗您!咱真心玩的是反引力技术...

文章说的很好!可惜,与时俱进,已经10年不提了。
相信以后对比中美装备的帖子会越来越多'进步啊。
先做出来再说
鹰酱的宣传可真是到家啊
对大推力运载火箭来说,技术不是问题,钱才是问题。楼主没有分析经济状况,再加上捕风捉影的消息的推测,怎么可能得出准确结论?美国雄心勃勃的项目,后期下马的也不少,说是一回事,做是另一回事。
三哥都去探火星了,美帝再不做点什么怎么立足啊.
kakal 发表于 2014-1-26 19:22
三哥都去探火星了,美帝再不做点什么怎么立足啊.
女外交官的菊花都看了,还没做点神马
湾岸MIDNIGHT 发表于 2014-1-26 14:07
可以说,SLS火箭是利用成熟技术达到全新高度的典范。相比起来,中国长征九号就完全是另外一种状态了。按照 ...
楼主意淫过甚,长9连发动机都还没见着,现在就幻想和美帝的对比,唉
兔子都在玩激光推进了
其他的进去太空的方式没突破,长九的上马只是早晚的是事。
鹰家不是出的效果图吗?
我怎么看楼主这篇文章,感觉鹰家已经搞好了。
我了个去,原来上次看到的MD三千吨级火箭只不过是三维图啊,我还想MD咋这么神速,不声不响的新一代土星五号就造好了。这样看来,兔子还有时间追赶得上,差距可以缩小!来自: iPhone客户端
MARK之,晚上回家看
虽然没立项,但可以先预研啊来自: iPhone客户端
湾岸MIDNIGHT 发表于 2014-1-26 14:07
可以说,SLS火箭是利用成熟技术达到全新高度的典范。相比起来,中国长征九号就完全是另外一种状态了。按照目前公开的一些 蛛丝马迹 ,长征九号也是一款二级半火箭,一级直径8米,捆绑4具3.35米助推器,采...
因为中国人喜欢低调做事,默默无闻埋头苦干,然后突然给外界一个大大的震惊来自: iPhone客户端
  短时间内不会造的,推力大就是高技术?

  推力大证明你每次发射将花费更多的钱,但是不能证明你的技术先进。这种攀比的发展是要不得的。老美不是一个好例子,当年搞了一次登月。伤到美国的元气了。后来对太空基本上就没有了什么进展。你搞一个这么大的火箭干嘛用?在月球建立基地?还是说准备登陆火星。还是运载你的空天航母?

  长征五是可以满足登月,太空站需要的。推力小。我消耗的能量也小。我每次发射花的钱也少。

  我个人认为美国人不会搞这么大推理的火箭,他最想干的事情,就是忽悠中国搞这种大推力火箭。你搞这么大推力火箭,你要用。去哪里,这种推力也就登陆火星。这中间要花的钱可就海了去了。一旦你这么做了,就目前情况看。中国必然伤到元气。美国人现阶段登陆火星也必然伤到自己的元气。目前就看谁傻一点。
看看NASA和CNSA的网站好了。对比下,CNSA就是渣。嫦娥系列拍了几万张照片,官方公布的才几张?所谓的高清图,才多少分辨率.........想联系一下CNSA,连个邮箱都找不到..........网站里新闻最新一次更新泥马是09年的......
  好钢用到刀刃上,中国刚刚去了月球。新武器接连亮相。这对世界来讲。很明显的就是一个感觉,美国优势已经不那么明显了。中国的技术突飞猛进。既然你的技术已经越来越好,那么相应的很多国家会考虑说跟你合作的。甚至美国国内也有合作的这种迹象。美国国内也开始有一种声音,中国的航天科技还是有一些东西的,可以跟美国展开合作。

  美国对这个问题极为担心,他担心说通过合作中国的航天走的更远。中国对新技术的吸收能力是非常强的。但是你不合作,就引发一个问题。美国搞航天的会问。为什么我们不可以跟中国合作。就是在这种大背景之下中国航天局一名官员第一次出席了美国的一次会议。这对美国高层来讲不是一个好消息,在这种大环境之下,美国人急需要一个理由不跟中国合作,也要展示自己的技术领先中国一大截,这就是美国大火箭上马的大背景。再就是凝聚一下美国国内的力量,。这是一种政治考量,我们不能跟着他这么走的。美国人历史实在太短了。有些行为是一种短视的行为。
湾岸MIDNIGHT 发表于 2014-1-26 14:05
1月15日,美国国家航空航天局(NASA)发布了一组正在研制中的 太空发射系统 (Space Launch System,SLS)的最新三维模拟图片,引起媒体的广泛关注。
所谓 太空发射系统 就是...
其实太空计划也是MD希望忽悠中国投入大量人力物力以削弱国力的。读读历史就知道,我国古代曾有韩派郑国去秦修水利,希望借这个宏大的水利工程削弱分散秦国的国力,结果被秦王察觉,险些要对秦国所有的门客下逐客令,被李斯的谏逐客书劝阻才作罢。MD现在这招其实也是一个道理,是另一种版本的“星球大战”计划,目的是借投入如无底洞般的太空计划来诱使中国与美国展开新的太空竞赛进而拖垮中国的国力。按美国人的如意算盘,中国的技术基础还不如前苏联,肯定花费更大,而美国则有足够技术储备,占据科技前沿位置,在这场竞赛中应该稳操胜券,足以将中国甩在身后的同时将其经济搞垮,而美国继续焕发活力,保持军事经济科技的全球领先霸主地位。可惜,中国不是苏联,中国的经济结构和规模,还有社会稳定性远非苏联可比。美国的精打细算很可能到头来搬起石头砸自己的脚。中国的太空计不但发展壮大起来了(一如郑国渠修好后非但没有削弱反而有力促进了秦国的农业发展,增强了秦国的国力,为后来统一六国打下了一块坚实的基础)由此还能大大刺激推动经济和科技发展。所以,长征九号还是要搞的,只是会按照更科学循序渐进的方式研制出来,而非不计成本代价、急功近利的美苏争霸式“大跃进”。来自: iPhone客户端
gmgm201 发表于 2014-1-26 15:14
文章说的很好!可惜,与时俱进,已经10年不提了。...
又想扯到体制上去?来自: iPhone客户端
投胎没投错 发表于 2014-1-26 15:17
相信以后对比中美装备的帖子会越来越多'进步啊。...
说得很好哦,尤其赞同最后一句来自: iPhone客户端
佩剑天使 发表于 2014-1-26 14:43
MD直接恢复生产土星5不行吗?
价格是3/4 的航母每次
佩剑天使 发表于 2014-1-26 14:43
MD直接恢复生产土星5不行吗?
关键是美帝无法恢复土星5了,具体原因只有他们自己知道了!也许长征9未必到2030年!2020年,如果需求达到了,就一定会的!
lili6120453 发表于 2014-1-26 20:09
短时间内不会造的,推力大就是高技术?

  推力大证明你每次发射将花费更多的钱,但是不能证明你的技术 ...
您老是文科生吧?
长征5号的最大LEO运力是25吨,注意是LEO哦
要完成阿波罗式的载人登月,登月舱的重量不大可能小于45吨,注意这是地月转移轨道的运力
总觉得中国月面基地不开建,根本不会去制造c9这样等级的,至于火星研究开发什么的这么好高骛远的目标,月面基地出来前,我兔应该只会搭搭顺风车
工质火箭是没有前途的,主完全不在乎。

不过据说某深海在TG秘密研发无工质微波推进装置。

黑障,曲驱两相得宜。
趁美帝虚弱,逼他花钱竞赛,给他施加竞争压力
人家都开造了,我们的图纸都没画完,这能比么~
dwppzk1 发表于 2014-1-26 14:52
我很担忧,照此下去,会不会有一国的经济会被拖垮
兔子现在做什么都讲究一个量力而行,充大款是以前的事了,现在的兔子没那么虚荣了。