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五月三日,嫦娥六号在海南文昌中心点火升空,其箭长56.97米,芯级直径5米,助推直径3.35米,起飞推力1078吨,是我国最大的运载火箭。
但是55年前美国的火箭起飞推力已经达到了3408吨,而中国现在只有1078吨。
为什么差距这么大?
自第二次世界大战结束后,俗话说一山不容二虎,代表世界的两股力量已形成,在意识形态的对立下,美国和苏联开始竞争。
因为在第二次世界大战之后,苏联和美国都是德国火箭技术人员大量被俘获,所以悄无声息比赛正式拉开帷幕。
然而,最初,美国和苏联仍然以“导弹”为主,发展先进的武器系统需要先进的技术。
领先的技术优势不仅能带来世界上最具影响力的地位,而且能保证国家安全的需要,它还代表了制度更先进的象征。
因此,从“导弹”开始,苏联和美国的火箭使用就逐渐发生了变化,1957年苏联成功地将世界上第一颗人造卫星送入太空,它在世界范围内产生了巨大的影响,代表着苏联更先进。
尽管在接下来的几个月里,美国也发射了“探险者一号”卫星进入太空,但它实际上已经领先于苏联,一九六一年,苏联将27岁的宇航员“尤里加加林”送入太空,再次轰动全球,苏联再次领先。
1961年,美国阿波罗计划正式启动,美国在太空竞赛中已经落后两次,土星五号投资高达65亿美元,于1962年开始开发,并于1967年实现首次飞行。
由三级火箭组成的土星五号运载火箭总高度为110.6米,其中一级火箭直径为10米,总发射质量为2910吨,采用液氧/煤油推进剂发动机。
二次火箭推力450吨,使用氢氧发动机,三次使用氢氧发动机推力90吨,总推力在3400吨左右。
一九六九年七月十六日,阿波罗计划载人任务第五次正式启动,执行此任务的宇航员分别是指令长阿姆斯特朗、指令舱司机迈克尔·科林斯、登月舱司机巴兹·奥尔德林。
而且这次计划使用的运载火箭就是"土星五号SA-506",阿波罗11号的发射现场吸引了超过一百万,全世界观看发射现场直播的观众更是创造了6亿人的世界纪录。
阿波罗11号在土星五号的巨大推力下,在十二分钟后成功进入地球轨道,速度达到7.67公里。
第三级火箭电脑或环绕地球一周后,将飞船加速到每秒10.5千米,进入月球转移轨道,30分钟后,与三级火箭内的登月舱成功连接。
经过几天的月球转移,阿波罗11号于7月19日经过月球背面,点燃了主火箭进入月球轨道。在绕月飞行过程中,三名宇航员识别了计划的登陆点。
一九六九年七月二十日4时17分43秒(休斯顿时间),载入人类历史的场景发生了,人类第一次载人飞船成功登陆月球,阿姆斯特丹是第一个登陆月球的人类。
同时,由于阿波罗11号计划的成功,美国在太空竞赛中获得了先机,随后土星五号也陆续完成了多次载人登月任务,土星五号生产线于1970年关闭,最后一次发射任务于1973年执行。
即便是现在,美国的土星五号运载火箭,在人类历史上仍有使用,重量最大的运载火箭,起飞重量达到3038.5吨,总推力达到3408吨。
所以,可以看出,土星五号是历史上最具推力的载人运载火箭,帮助美国赢得了“太空大赛”。
但进入21世纪后,世界航天格局发生了变化,进入新世纪后,中国的航天实力非常强大,今年平均3天就有一项发射任务。
所以,中国最大的运载火箭实力如何?
参考资料:2024年3月,抖音百科《土星5号运载火箭》.27
一九八六年,中国实施了“863计划”,航天领域的主要目标是大型运载火箭和天地往返运输系统。
美国于2010年7月15日通过了重型运载火箭的研发预算,日本H-2B运载火箭首飞,印度300吨固体推进器也成功研制,在中国,运载火箭需要加快对重型运载火箭的研究。
2006年开发的“长征五号乙”终于进入了2011年的工程开发阶段,2012年,长征五号开发的火箭、航天器生产、总装生产线、测试线基地在天津完成了一期建设,长征五号首飞发动技术经测试确定。
并于2013年7月,长征五号已完成全箭模态试验、动力系统试验、整流罩分离等大型试验,而且火箭的生产、总装、测试已经开始。
经过多年的验证,长征五号火箭的整体技术状态最终得到了充分的认可,长征五号运载火箭于2016年11月3日发射。
长征五号运载火箭与其托举的远征二号上级成功分离,上级继续将十七号卫星送到预定轨道。到目前为止,中国航天科技集团公司开发的长征五号运载火箭已经成功分离。,第一次飞行任务成功。
长征五号运载火箭总长约57米,并捆绑四个助推器,起飞重达878吨,采用二级半结构。
它主要由结构系统、动力系统、电气系统、地面发射支持系统组成,一级直径为5米,使用2台氢氧发动机。
不仅如此,助推器还有4个直径为3.35米的模块,每个模块配有2台液氧煤油发动机,推力为120吨。
采用的是二级新型膨胀循环氢氧发动机2台真空推力9吨级改进,并采用辅助动力来控制滑行姿势。
模块化设计,让长征五号可以随意组合,搭配不同组成的火箭,这样就会有各种类型的火箭,比如“长征五号遥八”,能满足不同发射任务的需要。
所以嫦娥五号使用遥五,嫦娥六号使用遥八,其中嫦娥五号使用。长征五号运载火箭的长度约为57米,起飞最大推力可达1078吨。
轨道运输能力为14吨,近地轨道运输能力为25吨,是我迄今为止规模最大、运载能力最强的运载火箭,整个火箭队和一些系统技术属于国际先进水平。
所以,尽管是世界上先进的运载火箭,但差距仍然很大,甚至到目前为止,我国还没有开发出超越土星五号推力的火箭。
为什么现在中美之间的火箭差距如此之大?
参考资料:环球时报 “王者归来!2019年12月27日,长征五号运载火箭成功将中国最重的卫星送入轨道。
回答是肯定的,美国的科技力量的确很强,这是毋庸置疑的,归根结底,它仍然是世界第一。
在上个世纪,美国和苏联的太空比赛也有很大的原因,土星五号载人运载火箭,事实上,美国目前还没有重建,所以在太空比赛的背景下,有许多因素帮助土星五号成功研发。
第一,太空竞赛是美国和苏联之间的竞争,是赢得世界话事的主要途径,所以苏联和美国都投资于太空领域,可说是完全不计算资金投入,烧钱嘎嘎。
仅50多年前,土星五号就花费了65亿多美元,这仍然是当时的价格,而阿波罗计划花费了255亿美元,尽管225亿美元已经是天价了。,但从多年的通货膨胀和经济增长来看,相当于超过14500亿美元,这是非常夸张的。
第二,二战结束后,美国从德国获得了大量的火箭核心技术人员,并将当时德国的许多技术全部纳入囊中,并首次制造原子,本来就有很大的技术领先地位,所以才有了“土星五号”,这一产品远远超过了当时的火箭推力。
因此,中国和美国的起点完全不同,中国在二战后一贫如洗,要什么都没有。,所以像火箭这样的高科技产业,更是难上加难。
甚至我们国家也没有放弃对火箭的研究,1970年,长征一号运载火箭。我们国家的第一颗卫星“东方红一号”将发射到太空。
并在此后开发了多种类型的运载火箭,如长征一号、二号、三号、四号等,以及长征六号、七号、八号、十一号等多种类型的火箭,今年5月20日,长征系列运载火箭第523次飞行,发射成功率高达96.7%,位居世界第一。
所以,现在的中国不能造出大推力的火箭吗?
参考资料:中国科普 2024年5月长征系列火箭.20
当然不是!
事实上,在研制长征五号的时候,中国新一代重型运载火箭已经开发出了更重运载火箭的研制方案,那就是“长征九号”
长征九号也有许多版本的变化,在2011年的设计版本中,配有五个推进器,起飞推力达到5873吨,当然是第一版。
2021年3月,我国的500吨级液氧煤油火箭发动机全工况半系统试运行,取得圆满成功,为长征九号打下良好的基础。
这款发动机是目前世界上推力最大的双管推力发动机,采用数字化设计和管理。发动机的综合性也是世界先进水平。
中国工程院院士龙乐豪于2023年2月29日在最新一期中透露了长征五号的最新设计构型,其中直径10.6米,发射质量4369吨,起飞推力6118吨,高达114米,直径10.6米。
不但如此,地月转移的轨道运输能力可达35-54吨,近地轨道的运输能力甚至可达100~150吨,而且还没有助推,如添加助推器,推力可能会继续增加。
长征九号运载火箭按照中国航天计划,开发了未来载人月球探测、深空探测等任务,这是中国最具运载能力的火箭。
参考资料:抖音百科 长征九号运载火箭2024.5.14
所以在火箭技术上确实和之前的美国有很大的长句,但是中国的重型运载火箭也在开发中,中国一直在一步一个脚印,说什么做什么就做什么。
嫦娥五号、六号和神州系列火箭都在稳步推进探月工程,长征九号也有望在2028年左右实现飞行,帮助中国实现载人月球探测、深空探索、太空三峡。
参考资料:
《龙乐豪》北京日报:2030年前送中国航天员上月球 2022年11月26日,长征九号总体构型方案已确定。
抖音百科 长征九号运载火箭2024.5.14
科普中国 2024年5月长征系列火箭.20
环球时报 “王者归来!2019年12月27日,长征五号运载火箭成功将中国最重的卫星送入轨道。
2024.3.3音百科《土星5号运载火箭》.27
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