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美国星座载人登月工程实施以来的教训与反思

 高凉陈君 2019-10-13

美国星座载人登月工程实施以来的教训与反思

 

     21世纪的新载人登月时代中,美国人是不可能驱逐俄罗斯人出“国际联合载人登月工程”的。核心的原因就是独立搞一套载人飞船运输体系真的非常费钱又费时。

 

     自美国航天飞机停飞以来,美国人折腾了十五、六年时间,那怕到了201910月的今时今日,美国人自己独立的载人飞船运输体系还是没能成功执行一次国际空间站的人员往返运输任务。这表明研制一款载人飞船真的不是件轻而易举的事。欧洲与日本人的确完全具备研制载人飞船的技术能力,但独立研制与运营一套载人飞船生产体系的经济成本就非常昂贵了。简单而言,欧洲与日本目前的太空预算每年不增加20亿美元的额度,要独立研制与运营一套载人飞船体系完全不可能。

 

     与欧洲日本人相比较,俄罗斯人现在手中的联盟载人飞船就是真正的“硬通货”,欧洲与日本人现在也明显不想研制自己独立的载人飞船。因此那怕未来美国人的龙式载人飞船、星际线载人飞船正式投入国际空间站的人员往返运输任务,联盟载人飞船也依旧还是美国人唯一能够依赖的“国外安全备份”。

 

     如果俄罗斯人未来能够研制出月球NRHO版的联盟载人飞船,其在“国际联合载人登月工程”中的权重地位也依旧会非常牢固。

 

     不要将豆包不当干粮。联盟载人飞船虽老,也真的还能够挑大梁。当年建设国际空间站时就幸好拉了俄罗斯人“入股”,否则在哥伦比亚航天飞机返回途中爆炸之后,没有俄罗斯人参与的“国际空间站”当时十有八、九也只能够匆匆地无奈抛弃掉。阿波罗时代美国人发射的“太空实验室”空间站就是由于航天飞机迟迟无法首飞,又没有其它的备份载人飞船来支撑长期运营。最后也只能够无奈地抛弃掉了。

 

事实上高凉陈君一直对美国人当年的地球版星座载人飞船不能成功研制出来深表遗憾。以德尔塔4H火箭的体量规模,升级到载人级别之后,其LEO运力要维持在2022吨的水平也完全可行。而地球版的星座载人飞船重极也是20吨上下的规模(月球版的在25吨以上),使用德尔塔4H火箭来发射就完全绰绰有余了。

 

以德尔塔4H火箭与及星座载人飞船的成熟程度(早期规划的星座载人飞船的服务舱都是由美国人自己来研制,晚期才决心改为让欧洲人来研制),在2015年左右就实现美国人国际空间站独立自主载人飞行的突破完全不成问题。

 

与之相反,后来实施“商业人员运载计划”时,NASA完全可以提出只选择“一个胜出方案(而不是目前的两个胜出方案)”。这样波音公司的星际线载人飞船在与太空探索公司的龙式载人飞船的竞争中十有八、九就会被“刷掉”,从而让龙式载人飞船成为地球版星座载人飞船的美国唯一“安全备份”。

 

     坦率而言,美国是一个极其讲求政治平衡的国度,因为国会议员为了竞选就必须这样做。研制使用德尔塔4H火箭来发射的地球版星座载人飞船的最大好处就是能够成功安抚下波音、洛马与及洛克达因等传统航天公司的紧张情绪。

 

     由其是主产氢氧发动机的洛克达因公司,如果地球版星座载人飞船研制成功,并与德尔塔4H火箭深度捆绑。那么仅仅按每年发射2艘地球版星座载人飞船来计算,洛克达因公司每年也能够获得6RS68巨型氢氧发动机的生产订单,这也足够洛克达因公司在未来二、三十年时间里平平稳稳地生存下去。

 

     至于SLS巨型火箭,在后来太空探索公司的猎鹰9/9H技术路线走通之后,就直接一刀砍掉了事。反正洛克达因公司的巨型氢氧发动机生产线有德尔塔4H火箭所用的RS68发动机来“养着”,航天飞机所用的RS25巨型氢氧发动机以后“死了就死了”。

 

毕竟“养活”市场采购价格37亿美元一枚的德尔塔4H火箭无论如何都要比“养活”市场采购价格10亿美元一枚的SLS火箭要容易得多。

 

至于月球版25吨级星座载人飞船的发射问题与及LTO运力4050吨级的巨型火箭的研制问题。参考目前国际空间站的“商业人员运输计划”,直接向市场进行公开的商业招标,无论ULA、太空探索公司还是其它的航天公司,都可以投标参加。

 

在猎鹰9/9H火箭技术路线走通后的今天,进行充分的市场竞争之后,SLS级别重型火箭的市场采购价格压低到4亿美元一枚的程度完全可行。如此,在整个21世纪前半期的月球载人飞行事业中至少就能够为美国节省下高达几百亿美元的昂贵成本开支。

 

这就是“盘活存量、压缩增量、开源节流”的道理。毕竟无论如何ULA公司的德尔塔4H火箭都已经是“存量现货”了,加之美国的巨型氢氧发动机的“线(科技树)”又不能够轻易断掉,干脆就直接“保”德尔塔4H火箭而砍掉SLS火箭。

 

这样波音与洛克达因公司也无话可说了。至于要“摆平”生产大固推的诺格系统公司,那就直接让其改为生产一款400500吨推力的两段式大固推来研制安塔纳斯的重型版火箭就了事(参考大力神4H火箭构型方案)。

 

总结,中国921/921H火箭的研制未来也必须为YF77氢氧发动机的使用留有余地。

 

YF77氢氧发动机现在也成为了典型的存量资源,因此也必须象美国的RS68与及RS25巨型氢氧发动机家族那样必须想法子持续维持生产运转下去。而YF77发动机未来最好的出路就是改为研制巨型上面级发动机,如此既维持中国大型氢氧发动机生产线的持续运转,保持科技树发展不断线(YF77发动机参考美国的RL10上面级发动机,未来再由A改到Z,足够持续使用上100年了),也真正算是“物尽其用”了。

 


 

陈天(高凉陈君)

 

20191012

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