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只剩23台!波音用完火箭发动机怎么办?俄航天局长:骑扫帚飞!

2022-05-21  火星科普

5月20日,美国波音的载人宇宙飞船“星际航线”发射升空,这是该飞船的第二次试飞,同样也是无人飞行。这艘星际航线飞船与火箭分离后,成功进入预定轨道。

之后,星际航线前往国际空间站,并与之自动对接。这艘飞船携带245公斤的物资和测试设备(主要是食物和一些出舱任务组件),用于模拟未来运送宇航员及其货物。

这艘飞船将在国际空间站上停靠大约5天的时间,随后择机返回地球。在脱离国际空间站之前,飞船将会装载272公斤重的氮-氧罐,用于模拟宇航员返回地球时的情况。

如果星际航线这次飞行能够取得完全成功,它将会被认证为载人飞船。最快在2022年底,星际航线将有望把宇航员送上国际空间站。星际航线最多可以容纳7名宇航员,而且它还能重复使用,预计最多用10次。

虽然星际航线看似前景一片光明,但用于发射它的火箭就有着截然不同的命运。发射所用的宇宙神5号运载火箭只能再造23枚,因为该款火箭所用到的一款火箭发动机遭到俄罗斯航天局(RKA)的断供。

宇宙神5号由联合发射联盟(ULA)开发,ULA则是由洛克希德·马丁太空系统和波音共同组建,其目的是研制低成本的火箭,从而在卫星发射市场取得先机,这一举措取得了很大的成功。

宇宙神5号高58.3米,直径3.8米,起飞重量590吨,近地轨道有效载荷为8.2至18.8吨,地球同步转移轨道有效载荷为4.7吨至8.9吨。这是一款二级结构的运载火箭,并配有0到5枚助推器。

宇宙神5号的芯一级使用大名鼎鼎的RD-180火箭发动机,这是一款由俄航天局研制的液氧-煤油火箭发动机。芯二级使用RL-10A火箭发动机,这是一款由ULA研制的液氢-液氧火箭发动机。

RD-180火箭发动机不但推力大,而且可靠性非常高,成本低。自2002年以来,宇宙神5号总共发射了93次,其中92次完全成功,只有一次出现部分失败。没有完全成功的那次发射,出问题的不是RD-180,而是RL-10A,但卫星还是成功入轨了,只是没有达到更高的轨道。

2019年,星际航线进行了第一次试飞,但由于飞船上的计时器出错,燃料消耗过多,飞船的轨道高度不够,最终无法与国际空间站进行对接,只能提前返回地球。这次发射,宇宙神5号运行正常,出错的是飞船。

也就是说,在宇宙神5号将近100次的发射中,RD-180表现相当完美,从未出现一次故障。RD-180有着非常优异的性能,这一切都离不开它的前身——RD-170,这是有史以来最为强大的液体火箭发动机。

RD-170拥有4个燃烧室,采用分级燃烧循环,每秒燃烧重达2.5吨的推进剂,由此可以产生高达740吨的推力。在RD-170基础上,俄航天局研制出了推力为390吨的RD-180。

由于RD-180的优异性能,而且火箭发动机的研制成本极高,技术难度非常大,短时间内无法研制出来,所以美国选择大量购买这款火箭发动机,主要用于宇宙神5号及之前系列的运载火箭。

鉴于RD-180和宇宙神5号的可靠性,宇宙神5号接手了很多商业卫星、军事卫星的发射任务,并且还给美国宇航局(NASA)发射了一些非常重要的深空探测器,包括火星勘测轨道飞行器(MRO)、新视野号(近距离飞掠冥王星)、太阳动力学天文台(SDO)、朱诺号木星探测器、奥西里斯号小行星采样返回器、好奇号火星车。

但在今年三月初,为了回应美国的所作所为,俄航天局决定,不再向美国提供RD-180火箭发动机。在这次星际航线发射之后,美国手里只剩23台RD-180,而且俄航天局还停止给这些火箭发动机提供技术支持和相关维护。

没有俄航天局继续提供RD-180,而且也找不到替代的火箭发动机,等到余下的23台用完,宇宙神5号再也飞不起来,无疑将会退役。对此,俄航天局长德米特里·罗戈津(Dmitry Rogozin)表示,不给他们火箭发动机,还是让他们骑着扫帚去飞吧!

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