分享

俄航天局断供火箭发动机怎么办?SpaceX放话:骑着美国扫帚飞起来!

 火星科普 2022-03-13

此前,俄罗斯航天局局长德米特里·罗戈津(Dmitry Rogozin)发表声明称,俄航天局停止向美国供应RD-180、RD-181火箭发动机,并且同时对已交付的火箭发动机停止技术支持和维护。罗戈津表示,让他们骑着扫帚飞吧。

几天后,美国太空探索技术公司SpaceX用猎鹰9号运载火箭发射第40次“星链”卫星任务,48颗星链卫星被送入太空。在火箭点火倒计时的最后一分钟,SpaceX的发射主管朱莉娅·布莱克(Julia Black)放话:“是时候让美国的扫帚飞起来了。”

此番话语,无疑是去回应俄航天局,有点火上浇油的意思。SpaceX可以站着说话不腰疼,他们有自己研制的梅林火箭发动机,但美国宇航局(NASA)和美国轨道科学公司OSC目前真的还需要俄航天局的火箭发动机。

俄航天局的RD-180、RD-181火箭发动机,最初都是从上世纪70年代的RD-170衍生而来。RD-170是一款重型液体燃料火箭发动机,拥有四个燃烧室,采取分级燃烧循环,推进剂为液氧-煤油,它可以产生高达740吨的推力,每秒消耗2.5吨的燃料,这是世界航天史上最强的液体火箭发动机。

RD-170研制成功之后,被用作能源号运载火箭的主发动机。虽然能源号拥有史上载重最大的强大能力,但其命运多舛,只进行了两次发射。第一次是进行测试发射,第二次是带着暴风雪号航天飞机进入太空,这也是暴风雪号的唯一一次飞行。

在RD-170基础上,俄航天局研制了高性能的RD-180双燃烧室火箭发动机、RD-181单燃烧室火箭发动机。无论是推力,或者是可靠性,还是成本,这两款在同类的液体火箭发动机中都是佼佼者,美国此前没有能力制造出与之相匹敌的发动机。

于是,美国向俄航天局大量购入这两款火箭发动机。RD-180被用于宇宙神5号火箭,RD-181被用于安塔瑞斯运载火箭。宇宙神5号非常著名,很多大名鼎鼎的NASA深空探测器就是由它发射的,例如,新视野号、洞察号、毅力号、好奇号。

过去二十多年来,美国已经向俄航天局买了122台RD-180,其中98台已经被用在火箭上,目前还有24台未使用。火箭发动机不是交了就完事了,在发射之前还需要进行一系列技术维护,俄航天局表示停止这些支持。

SpaceX用来发射星链的猎鹰9号火箭,其第一级用的是梅林1D(默林1D),这也是一款液氧-煤油火箭发动机。从推重比来看,梅林1D可达180,而RD-180只有78。但火箭要携带大量的燃料,对比火箭发动机的推重比是没有什么意义的。

火箭发动机更为关键的参数是比冲和推力,RD-180在这些方面都是碾压梅林1D。RD-180在海平面的比冲为311 s,梅林1D为283 s,比冲越高意味着火箭发动机的效率越高。

另一方面,RD-180在海平面的推力为3830千牛,而梅林1D只有845千牛,这意味着四台梅林1D捆绑起来产生的总推力还不如一台RD-180。打个形象的比喻,梅林1D就像普通皮卡的小引擎,而RD-180就如同半挂卡车的大引擎。

虽然SpaceX声称猎鹰9号是美国可靠的“扫帚”,但RD-180是无可替代的。俄航天局断供RD-180、RD-181之后,宇宙神5号、安塔瑞斯号火箭的发射任务无疑都会受到巨大影响。

在NASA的航天飞机全部退役之后多年来,NASA宇航员想要往返国际空间站,都需要搭乘俄航天局的联盟号载人飞船。当年俄航天局的航天火箭工业遭遇威胁时,罗戈津还表示:“建议美国用蹦床把宇航员送到国际空间站。”

目前,遭遇困难的不止美国航天,还有英国一网OneWeb。一网一直用俄航天局的联盟2号运载火箭来发射通信卫星,此前13次成功发射,把428颗卫星送入预定轨道。但就在发射新一批卫星时,由于一网没有达到俄航天局的要求,目前发射已经终止,卫星也被从火箭上面级卸下来。

当前,一网根本找不到替代的火箭,无论是SpaceX,或者是NASA的,都没有能力承接这样的发射任务。对于一网来说,俄航天局的联盟2号火箭是最为可靠的“扫帚”,但就是现在用不了了。

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多