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中国为什么不制造航天飞机,相关技术实力如何?

 汕头能率 2014-06-04

> 航天飞机(英語:Space Shuttle),是一種為穿越大氣層和太空的界線(高度100公里的卡門線)而設計的火箭動力飛機。航天飞机結合了飛機與航天器的性質,像有翅膀的太空船。[...] 雖然世界上有許多國家都陸續進行過航天飞机的開發,但實際上只有美國和蘇聯成功發射过。[...] 航天飞机升入太空時跟其他一次性使用的航天器一樣,是用火箭動力垂直升入。但之所以設計成具有機翼的造型,是因為此機翼除了可在回到地球進入大氣圈的過程中提供空氣刹车的作用降低墜落速度外,也可在降跑道時提供升力,作用與滑翔機類似。因為機翼的關係,航天飞机的酬載比例較低。設計者希望以重複使用性來彌補這個缺點。

【孟德尔 的回答(1032票)】:

航天飞机本身过于接近当时技术极限,导致安全性和经济性极差,这是第一个原因。

第二个原因是,中国不可能造得出来。航天飞机代表的是美国80年代的火箭发动机制造水平,中国达到同样的水平肯定要在2030年之后。

很多人不知道,我们现在火箭发动机领域和三哥是一个水平的。

当然这只是个历史偶然,并不说明真实水平,过两年YF77研制成功我们秒杀三哥渣都不剩,但是这个事实应该可以让天天叫嚷超日赶美的朋友冷静下来,不要因为发射了几个美苏60年代水平的载人飞船就目中无人了。

(之前看错了,前几天印度发射的应该不是CE20,还是CE7.5)

LZ可能以为神州飞船和航天飞机是差不多水平的东西,其实完全不一样。

航天飞机的核心组件是可重复使用大推力氢氧发动机,还是分级燃烧循环的,这种外星产品我们写科幻小说都不知道怎么写,别说制造了。中国目前全力研制的YF77技术水平和指标甚至还不如日本20年前的LE7系列,跟美国差距至少在50年以上。

说我国火箭比日本优越,一般都是拿鬼子的可靠性说事,然而LE5与YF73基本是同时期,技术路线相近(燃气发生器循环氢氧机,上面级,YF73推力小一 半),日本9次飞行全部成功,YF73却导致了1984年和1991年两次失败。我相信问全世界除中国外任何一个国家,都不会得出中国火箭可靠性比日本高这样的结论。顺便一提,96年长三乙那次著名的事故和YF75没有关系。

科研和工业是两回事,工业只要有制度和资本就可以产出,科研则需要更多。中国现在航天技术的发展速度并不比美日欧快,别说追赶,差距不拉大已经是竭尽全力了。实际上,我国也没有超俄赶美的需求,YF77几十吨的推力足够满足我国的需求了,但是这并不意味着技术水平就应该踏步了,否则总是拿苏联60年代的火箭拼凑,我们终有一天会被淘汰出局。欧空局也是认识到这个问题,才开始重走日本的老路,推动分级燃烧循环氢氧机。科学毕竟是没有捷径可走的。

引用超大上的一段话:

这样的事情已经发生过了,在我们手上只有YF20系列发动机的时候,为了满足运力要求,我们通过简单加法搞出来长二捆和长三乙,运力一下子达到了当时主流载荷的水平。

可是随之而来的是:当LEO载荷要求进一步达到20吨级别,GTO要求10吨级别的时候,我们怎么办?继续捆绑更多的YF20吗?

90年代的时候我们还可以自豪的宣称我们的火箭至少在运力上超过了日本,但是当H2B出世的时候——H2B仅仅芯级用了两台LE7A——我们连这一块裤衩都没了!

列一些火箭发动机的推力参数

氢氧发动机的地面推力

中国YF77是700KN(改成WIKI上的数了)

日本LE7是1079KN(90年代,之前800多是LE7A的海平面推力)

航天飞机的SSME是1670KN(80年代,海平面)

目前最先进的氢氧发动机是美国的RS86,2886KN,我们的4倍还多。

我们现在在用的是YF 75,推力78KN 。三哥的CE7.5同级 。这两个是高空用的。而SSME的高空推力是2090KN。

我国目前正在研制的最大最先进的YF100(苏联RD120的发展型,相当于苏联70年代末水平)是煤油发动机,1223KN

美国在60年代研制的煤油发动机F1是6770KN,虽然技术很落后,但毕竟数字吓人啊。

有一种常见的辩护思路是:我们没有研制大推力火箭是因为没需求。对,这个逻辑没问题,但是怎么嘲笑三哥小水枪的时候,嘲笑日本的载人航天计划落后的时候,就不用这样的逻辑了呢?己所不欲,勿施于人,做人要厚道啊朋友。

下面有同学说我忽略比冲这个参数,我是忽略了没错,同类型同级别的发动机,中国货的比冲难道名列前茅了?

还是YF77和鬼子的LE7,都说真空参数

中国YF77是700KN,比冲426

日本LE7是1079KN,比冲446

(LE7问题比较多,现在的型号是LE7A,1074KN,比冲429)

有朋友很欢乐地拿70推力的跟人家600推力的发动机比比冲,下面级和上面级比比冲,煤油机跟氢氧机比比冲(还好,没拿单组元来比),这不是拿坦克和赛车比燃料效率么?YF75的数值是78KN,437S,而62年世界上第一个氢氧发动机RL10,66KN,425S,63年的A3型号比冲就有444S了,它是膨胀循环的,比冲肯定比燃气发生器的大。所以单谈比冲没任何意义,一定要结合其他参数来看。

总之,饭要一口一口的吃,路要一步一步的走,当年运十下马也是一样的道理,您高考一模200多分,艺术线都上不去,就嚷嚷说要报清华,这不是胡闹么?

中国航天的落后,确实是工业底子不行,并不是不重视。而现在最不重视航天的,还要数美国人了,砍掉的东西不计其数。实际上洛克达因当年想要装上航天飞机的并非现在的SSME,而是科幻小说中常见的气塞式发动机,优点是海平面与真空参数差不多,适合航天飞机单级入轨的需求,不过当时飞航中心的老大还是德国纳粹,做事严谨,否掉了。这个项目后来发展为XRS-2200,原定用于下一代航天飞机,911后被砍了。


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