冷战时代人类的空间事业很宏伟

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1、冷战时代人类的空间事业很宏伟。第一节，土星五的抛弃重创人类深空载人探测。采用对接手段,发射大型舱段到地球轨道或者其它外星球轨道上组装大型飞船或者空 间站,在技术上是完全可行的.当年美国政府也考虑过研制月球空间站.但这一切设想随着土 星系列火箭的放弃与“短脚鸭“中看不中用的航天飞机工程的上马最终通通流产了.事实上当 年 NASA 的这个金星飞掠设想,拥有阿瑞斯五火箭之后改进下就可以用于载人火星环绕飞行 了.这是当年美国道格拉斯公司(现波音公司)的火星载人飞行设想,计划用改进型土星五 型火箭发射四个各 90 吨的舱段组件在地球轨道上对接后,组装成一艘重达 360 吨的巨型飞 船,用于执行美国的火星

2、载人探测计划(宇航员三人).今天想来,航天飞机工程真的是害人不浅 啊,不少激动人心的太空飞行由于重型火箭的放弃，实施的时间被迫拖延了半个多世纪乃至 更长的时间.因此长征五号火箭一定要争气，不仅要改进出 2400 吨起飞推力级别的重型版, 更要成长为俄罗斯联盟火箭那样的“百年老箭“,成为中国,成为人类实行外星载人飞行的核心 基石.正是因为火星的引力比较小,而且气候环境条件也是诸行星中与地球最相似的一个.因 此如果在二十世纪晚期美国不搞航天飞机,美国的土星五号火箭就将能够保留下来。而在美 国土星五火箭的刺激下,苏联只使 H1 火箭失败,.其它土星五级别的巨型火箭也会很快就会研 制出来.那么无论是月

3、球基地还是载人火星飞行人类今天都有“现成的巨型火箭“可以凭持.事 实上美国苏联砸在航天飞机工程上的钱可不少,由其是苏联资金高达 200 多亿美元,如果用这 些钱去搞载人登月飞行,在二十世纪晚期月球就被俄罗斯民族踏在脚下了.第二节，苏联火箭芯级过于“特化”根本无法通过捆绑助推器的方式来扩展运力区 间俄罗斯的 UR700 火箭,起飞推力 4000 吨以上,LEO 运载能力 150 吨,主发动机为 RD270,但这个巨型火箭也半途而废了,可惜了那强劲的 700 吨推力级别的 RD270 发动机(有 一种说法认为这种发动机还不是完善定型的发动机). 由于苏联的主力火箭由于芯级设计过于“特化“,如联盟,

4、质子火箭由于第一级发动机设 计布局的不合理,在发展“捆绑“模块化火箭上极为被动.如果苏联的质子火箭芯级发动机是中 国长二火箭,欧洲阿里安四火箭,美国大力神火箭那样的“常规“布局,在芯级基础上再捆绑四 台或者六台同级发动机,苏联起飞推力达 1500 至 2000 吨级别的火箭立即就能够生产出来.但 由于质子火箭第一级芯级采用特殊布置,想捆绑更多的助推器根本就不可能。因此苏联火箭 很难通过捆绑助推器的方式来扩展运力区间。无论是生物学上还是社会学上,过度“特化“的产物就最容易灭亡.老实说如果质子火箭 采用常规芯级布局设计,如中国的长征二号火箭那样,苏联政府要研制出 1500 吨级以上起飞 推力的火箭

5、是易如反掌的(RD253 的后期型推力已达 170 吨左右).在此基础上并利用好 H1 火箭的其它有用成果,采用月球轨道对接方式实施载人登月工程,50 亿美元投资就可以搞掂。 苏联载人月球飞行的失败完全是工程规划与策略管理上的失败,与其火箭技术与国家经济的 水平关系反而不大.有钱买车,没钱加油,有钱研制出一大堆性能优越的大推力火箭发动机却没钱充分挖崛 主力火箭的运载潜力.这是苏联与俄罗斯火箭工业发展史的一大败笔。今天俄罗斯所拥有的 火箭发动机已经足够其用上 100 年时间不用再研制新的火箭发动机了.只要俄罗斯懂得深入 挖掘 RD120RD170RD0120RD180RD191 这几种发动机的使

6、用潜力,未来 100 多年时间内 俄罗斯再研制新的大型火箭发动机实在就是要与钱过不去.这也是我一再强调中国必须深挖 长征五号火箭的使用潜力,力求务必将长五系列火箭的潜能“挖地三尺榨干榨尽“的核心根源.同样,对于长五是一级半还是二级半进入低地球轨道的差别并不重要.只要能够可靠地实 现中国的空间发射目标,过度强调一级半与二级半的重要性与差别就只会彻底葬送中国的载 人登月工程. 中国航天界一再强调未来中国载人登月必须同时研制 220 吨氢氧发动机与 660 吨煤 油发动机,目的是追求实现所谓的一级半入轨.事实上就是要研制一款中国版的能源火箭;但 今天必须严厉指出,如果这样搞下去,20 年内 200

7、亿美元投资也无法拿下中国的载人登月工 程，政治领导人与社会公众将会很生气,后果很严重.第三节，俄罗斯最经济的中间运力型火箭研制方案。当人类拥有越来越多的 LEO 运载能力达 35 吨，GTO 运载能力达 18 吨以上的中间 运力型火箭之后，人类实施载人登月工程的“欲望”就会被逐渐挑拨起来。不管这个国家是 美国，俄罗斯还是中国，日本，欧洲。而俄罗斯的这个安加拉 7 型火箭用于发射环月版本 的联盟飞船是最合适不过了。但如果要发射登月舱，俄罗斯还是用 RD180 或者 RD170 搞 个四芯版本的巨型火箭比较好，毕竟 RD191 的推力只有不足 200 吨，主芯级与肋推级用 12 台 RD191 也

8、不过起飞推力 2200 吨。俄罗斯的 RD0120 氢氧发动机已经荒废掉了，而 RD170 与 RD180 生产线则全赖美 国（天顶火箭完全是由美国资本支撑才得以生存下来）支持才活到今天。因此日后俄罗斯 要研制巨型火箭或者中间运力型火箭，RD180 与 RD170 是绝对主力，而 RD0120 作用可有 可无。 俄罗斯未来 10 年内是否有能力基于 RD0120 搞出可以多次点火适用于研制上面级火 箭的上面级发动机，前景同样不容乐观。毕竟 RD0120 推力太大了。而 RL10，YF75 级别 的上面级低温发动机对于前苏联乃至今天的俄罗斯而言同样也是其空间工业的一大软胁。 俄罗斯今天的微风上面

9、级的技术水平相对于中国，日本与欧洲的优势就不堪明显，但美国 的半人马座低温上面级火箭的强劲实力世人是有目共睹的，至于 J2，J2X 系列低温巨型上 面级发动机就更是独步全球。当年苏联的 N1 火箭之所以搞得如此复杂（五级火箭） ，很大 原因就是出在苏联的低温上面级发动机技术的落后上。低温上面级发动机是人类火箭技术的核心精华，这个东西极为难搞，印度到今天之 所以还不能被称之为太空强国就与其低温上面级发动机技术与中，俄，日，欧，美五强还 存在相当大的差距大有关系。否则的话，今天印度就不必要利用四级半的火箭来发射探月 卫星，而美国近期计划发射的月球坑撞击观测卫星可只是用二级半的宇宙神五火箭来发射 的

10、。关于低温上面级发动机，早年有报告以色列也搞过，但最终没有了下文，其实以色列 这种实力的国家搞了也是白搞，反正 GTO 运载火箭并不是以色列这一类国家能够玩转得 了的。在可以预见的未来，地球上就只有中，俄，日，欧，美与印度这六个国家搞了。也正是由于低温上面级发动机技术由大国高度垄断，世人知道的不多，关注的程度更低，结 果互联网上关于这方面的知识也极少。问题是在人类重返月球的时代，低温上面级发动机所具有的决定性“瓶颈效应”将会 进一步突现。目前除了美国，欧洲，日本与中国有现成的低温上面级发动机外，唯独俄罗 斯没有承担得起发射登月舱上月球轨道的现成低温上面级火箭。通过并联现有的低温上面 级发动机也

11、能够发射环月载人飞船，但未来更重的月面着陆飞船的发射就必然要研制新型 的 20 吨级以上的低温上面级发动机了。因此俄罗斯与中国能够在未来十几年内搞出 100 多 吨级的 RD0120 与 50 多吨级的 YF77 巨型低温上面级发动机，其历史意义之重大不亚于 921 载人航天工程。第四节，低温上面级发动机的缺乏严重制约俄罗斯空间事业的持续发展。俄罗斯的 KVRB 低温上面级现在还在研制之中，但这个发动机要进行实际空间发射 还要时间。而且由于推力只有 7。5 吨，只使并联 4 台也不过 30 吨，发射联盟载人飞船的 环月版本可以，要发射大型登月舱，推力还是不足。RD0120 的上面级版只使搞成功

12、，用 于商业发射市场又推力过大，不知俄罗斯是否存在欧洲芬奇级别的低温上面级发动机研制 项目否，18 吨单台推力，并联 4 台合计 72 吨推力，用于发射 20，30 吨级的登月舱，大型 深空无人探测器与重型通讯卫星（15 至 20 吨级）非常合适RD0146 的推力也只 10 吨，并联 4 台也只有 40 吨，美国的土星 J2 上面级发动机的 推力可达 100 吨，因此俄罗斯要搞大规模载人登月工程非要研制芬奇级别的低温上面级发 动机不可，就不知美国有没有计划将推力达 27 吨的 RL60 生产技术转移给俄罗斯否。如果 俄罗斯决意要研制 RD0120 巨型低温上面级发动机，技术能力不谈，经济成本

13、恐怕就够俄 罗斯喝一壶了，这可决非研制 RD191 那么简单。欧洲的芬奇低温发动机研制困难重重，但欧洲只使不为登月，要想在商业市场长久 地立足下去，芬奇上面级发动机都必须要搞下去，搞出来。否则的话，随着中间运力型火 箭时代的来临。阿里安五系列火箭就将无法在商业发射市场上再混下去了。毕竟现在除了 美国，中国与俄罗斯只使暂时无力进行载人登月，但载人环月工程的上马可只是时间迟早 的问题，欧洲再跟不上世界潮流，在低温上面级发动机的开发上一旦再拖下功课，未来 15 吨级以上的重型通讯卫星发射市场阿里安五的霸主地位就岌岌可危。目前长五，安加拉， 宇宙神五，德尔塔四 LEO 达 30 吨以上的改进型设想已经越来越多，而无线宽带互联网市 场方兴未艾，重型，巨型（重达 15 吨以上）通讯卫星市场前景无限，这也是我越来越看好 中间运力型火箭的最重要原因。陈天（高凉陈君）于广东茂名2008，9，25