美国SLS巨型火箭的现实生存困局与反思

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1、 美国 SLS 巨型火箭的现实生存困局与反思根据美国 NASA 目前所公布的 SLS 巨型火箭发射任务规划，未来每隔三四年才能够 发射一枚 SLS 火箭，如此之低的发射频率，就已经明白无误地揭示了 SLS 巨型火箭未来艰 难的生存困局。SLS 火箭之所以沦落到如此地步，现在我就进行一番分析研究，不足之处 就权当抛砖引玉。第一，SLS 火箭运力覆盖区间远离 NRO 重型军用载荷发射范围。美国一直就存在两个平行的火箭研制管理机构，即 NASA 与美国空军。现在在规划 SLS 巨型火箭时，NASA 也没有与美国空军进行良好沟通，也是各行其是；结果目前最小 的 SLS 火箭构形其 LEO 运力都高达

2、70 吨，GTO 运力也达 20 多吨，已经远远超出了 NRO 重型电子侦察卫星的发射运力需求。如果 SLS 火箭规划时能够与美国空军进行良好沟通协调，即将 SLS 火箭的初始起步 运力设定于 LEO40 吨左右，GTO 运力 16 吨左右，能够与德尔塔 4H 火箭运力实现无缝驳 接覆盖，那么未来 SLS 火箭每年至少都能够维持两枚以上的发射频率。这无论如何都要比 现在每隔三四年才能够发射一次要好太多了。当然，将 SLS 火箭的最小 LEO 运力降低到 40 吨区间，用于发射星座载人飞船的地 球版本也是可以的。这样做尽管与 NASA 目前主推的“商业载人计划”存在冲突，但由于 SLS 火箭的主

3、承包商是波音，让波音的“商业载人飞船”退出商业载人竞争，仅仅保留太 空探索公司的“龙式商业载人飞船” （即仅仅保留一款“商业载人飞船” ） ，然后让星座载人 飞船也“国有民营” ，一同参加进行国际空间站的载人飞行运载任务。这对于波音，洛马， 太空探索公司与 NASA 都是能够接受的，毕竟“有饭大家食” ，方方面面的利益要求都能 够“摆得平” 。也能够“互为备份” 。同样，NRO 那些每枚价值 20 亿美元以上的昂贵重型电子侦察监听卫星，使用载人级 的 SLS 火箭来发射，也要比基于蓝色起源 BE4 甲烷发动机研制的 ULA 新重型火箭来发射 要安全得多。毕竟能够达到载人级安全系数的 SLS 火

4、箭在可靠性上完全是其它新火箭在短 时间内都远远无法企及的。目前 SLS 火箭要捆绑 2 枚航天飞机级固体燃料助推器才能达到 LEO70 吨的运力区间， 如果改为捆绑目前德尔塔 4 火箭所使用的小型 SRB 助推器，SLS 火箭的 LEO 运力是完全 能够下降到四十吨区间的。而且这样做也花不了几个钱，但由于 NASA 与美国空军互相争 权夺利，这一“低运力版本”的 SLS 火箭始终没有部门出面来牵头研制，结果造成 SLS 巨 型火箭未来发射需求的严重不足；而美国空军为了发射更重的电子侦察监听卫星，又要研 制新的重型火箭，ULA 新一代火箭的 GTO 运力要求已经提高到 16 吨以上。如此 NAS

5、A 与美国空军各自为政，三四年才生产一枚 SLS 巨型火箭，生产线与发射 台等等之类设施三四年来造成的所有折旧费用全部都要摊派在这仅有的一枚火箭身上， SLS 火箭的未来运营价格如何下降得下来？！第二，研制新巨型固体燃料助推器其实并不是 ATK 公司当前最应该做的事。当前 SLS 巨型火箭所面临的最大生存困局就是需求量极度不足，三四年才发射一枚无 论如何都是无法长久维持 SLS 火箭生产线的可持续生存发展的。如果 SLS 火箭“光棍”版 就能够起飞（最不济捆绑上德尔塔 4 火箭的小助推器也能够起飞） ，LEO 运力那怕降低到 40 吨都是无所谓的，活命最要紧，只要能够大量投入实际发射使用就要谢

6、天谢地。因此 ATK 公司目前着急于研制 1600 吨级推力的巨型 SRB 根本就没有必要，与之相反，ATK 更 应该立即上马研制一款 400 吨级的中型 SRB，再通过捆绑不同数量的助推器来让 SLS 火箭 实现对 LEO 运力 40 吨，50 吨，60 吨，90 吨，120 吨到 140 吨所有区间的无缝覆盖，以求 全面满足“不同客户”的所有重型空间发射需求才是当务之急。坦率而言，载人登陆小行星，月球与火星之类任务无论过去还是将来都充满了“不确 定性”因素，原因就是美国国家财政与白宫政治走势很难捉摸，现在又不是冷战时代，没 人能够逼迫白宫必须上马载人登陆小行星或者月球工程来“养活”SLS

7、巨型火箭生产线。 一旦美国政府不立即大规模上马载人登月之类庞大空间探索工程，目前版本的 SLS 火箭就 迅速面临严重的生存困局了。但 ATK 与洛克达因之类公司没上马载人登月之类大工程，也是一样要生存的，由其 是航天飞机时代遗留的那一大班配套产业工人，三四年才生产一枚 SLS 火箭，又要养活那 么多工人的生存饭碗，成本压力之大就可想而知了。马死落地行，ATK 与洛克达因的火箭工业部门是必须放下面子的时候了。好死不如 赖活，坐等破产不如象日本三菱重工运营 H2A，H2B 火箭那样也来个“国有民营” ，与波 音公司一起联手将 SLS 巨型火箭也“私有化运营” ，再全面推向市场。而 SLS 主芯级不

8、变， 改为捆绑 400 吨级中型 SRB，甚至德尔塔 4 火箭的小型 SRB 就是这样的一种尝试。如果波 音能够推出 LEO 运力 40 吨，GTO 运力 16 吨的“SLS 中间运力型火箭” ，再将价格限制于 3 亿美元每枚，用于抢夺 NRO 未来的重型电子侦察卫星，甚至商业重型通讯卫星的发射市 场都是可行的。否则再任由太空探索公司继续“坐大” ，未来 ATK，洛克达因与波音的火 箭工业部门迟早也要面临破产的悲剧命运。第三，按商业化思维来运营 SLS 火箭是未来 ATK 与洛克达因公司活命的唯一出路。面对太空探索公司咄咄逼人的进攻，SLS 火箭目前只有 NASA 这一个确定的政府使 用客户，

9、更为致命的是太空探索公司目前也在全力进攻政府发射市场，其旗下的猎鹰 9H 火箭的 LEO 运载能力也达 50 多吨。与波音洛马只是一个火箭“集成商”的处境不同， ATK 与洛克达因公司的大型 SRB 与巨型液体氢氧发动机产品只要德尔塔 4 火箭与 SLS 火 箭不使用，就没法找得到其它制造商使用了。因此维持德尔塔 4 火箭或者 SLS 火箭不停产 就是 ATK 与洛克达因未来不破产倒闭的唯一希望。现在致命的问题是 ULA 已经计划逐渐 放弃德尔塔 4 火箭，也就是说 SLS 火箭将是 ATK 与洛克达因未来唯一的生存希望。而要让 SLS 火箭在未来能够良好地生存发展下去，每年的发射量必须要保持

10、在三枚 左右，否则 RS25 发动机的零配件生产商首先就支持不下去。因为目前 RS25 的零配件生产 商还有德尔塔 4 火箭的 RS68 巨型氢氧发动机的生产来支持。一旦德尔塔 4 火箭停产， RS25 生产线将是美国未来唯一幸存的巨型氢氢发动机生产线。每年只使维持 3 枚 SLS 火箭的产量，RS25 发动机的年需求总量也才 12 台而已。如果美国未来迟迟不上马载人登月 工程，仅仅依赖政府发射项目，SLS 火箭根本就无法长期维持每年 3 枚的产量，只使成功 抢到 NRO（德尔塔 4H 停产后）转移来的重型电子侦察监听卫星的发射市场，也就是每年 最多 1 枚的发射任务而已。至于木星冰月探测器之

11、类 NASA 旗舰项目，要等 10 年才能够 进行一次，指望用其来长久养活 SLS 火箭生产线也是相当不切实际。SLS 火箭未来必须要杀入商业卫星发射市场，与太空探索公司的猎鹰 9 火箭进行贴 身肉搏，每年抢夺到至少 2 次的商业卫星发射任务才能够维持其生产线的长久生存运转。 目前初始版的 SLS 火箭 LEO 运力就高达 70 多吨，GTO 运力就高达 20 多吨，要在商业卫 星发射市场上“长期捞饭”也很为难，甚至要承接德尔塔 4H 火箭退役后的 NRO 发射任务 也不行。因此 SLS 火箭要想在商业卫星发射市场上生存下来，将 LEO 运载能力降低到 40 吨，GTO 运力降低到 16 吨是

12、必须的基本条件。一旦每枚“低配基本版”SLS 火箭的价格 成功降低到 3 亿美元，就能够上抢 NRO 重型电子侦察卫星的发射量，下抢重型商业通讯 卫星的发射量，这样每年最起码也能够维持三次的发射量了。由其是通过“一箭双星”方式发射 2 枚 7 吨级的重型通讯卫星。这个市场由于宽带 通讯卫星的崛起还是有很大的发展空间潜力的，目前太空探索公司的猎鹰 9H 重型火箭每 枚市场报价高达 1 点 3 亿美元，也仅仅只能每次发射 1 枚 7 吨级的重型通讯卫星。如果SLS“低配版”火箭能够将价格降低到 3 亿美元一枚，再配上 7 米直径巨型整流罩，以 “一箭双星”的发射模式来与猎鹰 9H 火箭竞争，以 S

13、LS 火箭“载人级”安全系数优势， 加上大直径巨型整流罩优势，在保险市场上也能够得到更多的优惠，是能够与太空探索公 司的猎鹰 9H 火箭一决雌雄的。当然商业版的 SLS 火箭必须与猎鹰 9H 火箭进行“错位竞争” 。在 4 吨，5 吨的“中 小型通讯卫星”发射市场 SLS 无论如何都是竞争不过猎鹰 9 火箭的，但 SLS 火箭固有的 “大直径整流罩”优势猎鹰 9H 火箭却无论如何也没法竞争得了。因此商业版的 SLS 火箭 就必须高调宣传其高达七八米的整流罩直径优势，以鼓励全球商业通讯卫星公司大量生产 体积更为巨大的通讯卫星。同样，如果 ATK 公司研制成功 400 吨级固体燃料助推器，SLS

14、火箭将形成下面运力 梯队，能够为全球各式客户提供广泛的选择空间，也能够促进全球商业通讯卫星乃至“商 业空间站”市场的大发展。1，SLS“4 芯版”火箭，新 RS25 氢氧发动机推力按 200 吨计算：200*4+82（德尔塔 4 火箭小型 SRB）*4=1128 吨（LEO 运力 35 吨，GTO 运力 16 吨） 。如果光棍版实在起飞不了，捆绑德尔塔 4 火箭目前所用的小型 SRB4 枚，只要能够 成功起飞就行。再起飞不了就捆绑 6 枚了事。2，捆绑 ATK400 吨新中型 SRB（不换上面级）：200*4+400*2=1600 吨， （LEO 运力 40 吨，GTO 运力 17 吨）200

15、*4+400*4=2400 吨（LEO 运力 50 吨，GTO 运力 24 吨）200*4+400*6=3200 吨（LEO 运力 63 吨，GTO 运力 30 吨）捆绑 ATK 航天飞机级 1400 吨 SRB（不换上面级）：200*4+1400*2=3600 吨（LEO 运力 70 吨，GTO 运力 35 吨）200*4+1400*4=6400 吨（LEO 运力 120 吨，GTO 运力 60 吨）200*4+1400*6=9200 吨（LEO 运力 170 吨，GTO 运力 90 吨）当然，以上 SLS 火箭运力数据都是粗略估计的，但 SLS 火箭改为捆绑德尔塔 4 火箭 的小型 SRB

16、 与捆绑新研制的 400 吨级中型 SRB 后，LEO 与 GTO 运力能够实现大幅度的降 低是显然的，这将能够有助于 SLS 火箭到 NRO 电子侦察卫星与重型商业通讯卫星发射市 场上“捞饭” 。一旦 SLS 火箭未来能够进行这种方式的改进，当前 SLS 火箭三四年才能够 发射一次的悲剧命运必然能够得到极大的改观。这将非常有利于保持 SLS 火箭生产线长期 的可持续生存发展，对 ATK，洛克达因与波音公司也更为有利；因为 SLS 火箭固有的“大 直径整流罩”优势猎鹰 9H 火箭根本就无法与之竞争。总结，SLS 巨型火箭生存困局对中国研制长征九号巨型火箭的启示价值。参考今天 SLS 巨型火箭三四年才能够发射一枚的现实困局，未来中国长征九号火箭 的研制必须要将初始起步版本的 LEO 运载能力压低下探到 40 吨，GTO 运载能力压低下探 到 16 吨的范围区间。就是要想方设法实现“好养活”的核心目标。因为实施载人登月与载人登小行星之类空间探测任务存在政治与财政上很多的“不 确定性因素” ，现在美国的 SLS 火箭就在这方面吃了大亏，三四年也等不到一次发射机会。 但 SLS 巨型火