分享

世界最大的火箭土星五号

 心容乾坤 2022-11-28 发布于河北

上个世纪50年代,美国与苏联开始在航天航空领域展开了竞赛,在两个超级大国之间的角逐下,其他的国家甚至只能眼睁睁看着它们创造出了一个个的记录和奇迹,因为在当时,只有美国与苏联才有登上太空的实力

也正是在这场竞赛中,我们看到了第一个卫星在近地轨道上的闪闪发光,看到了首位来到太空中的苏联航天员——加加林在向我们招手,甚至还看见了阿波罗计划下留在月球上的脚印

这些都是人类在过去所不敢想象的壮举,也同样是向往天空千百年来人类的夙愿,尽管其他国家在当时还无法做到这样的技术,但全世界都在关注着美国与苏联所创造的人类奇迹,都在感叹着他们铺设下的一条未来航天大道。

土星五号


虽然现在有了越来越多能够上天的国家,但除了美国以外,依然没有任何一个国家能够做到载人登陆月球,只能通过发射探测器等机器设备进行远距离的监测和探测活动。甚至就连美国自己,从1972年12月最后一次阿波罗17号飞船实现了载人飞船以后,再也没有再进行相关载人登陆活动。

这最大的原因其实是在于支撑阿波罗飞船的火箭,也是直到目前为止,人类历史上的最强火箭——土星五号土星五号本是由一位德国的火箭专家——沃纳·冯·布劳恩研发的,他在第二次世界大战服务于法西斯德国,在德国战败以后被带去美国,并成为了美国的航天领域相关的设计师,为美国的航天事业做出了非常大的贡献。

“土星”5号运载火箭结构图

他被誉为是上个世纪航天事业的先驱之一,美国航天局甚至表示他是人类历史上最伟大的火箭科学家,没有沃纳·冯·布劳恩,也就不会有美国的土星五号,更不会有美国至今无人超越的载人登月。

土星五号虽然是20世纪中期才被研发出来的火箭,但是直到目前为止,它依然是世界上人类用过的自重最大的火箭,美国航天局也设想过再建更加庞大的火箭,但始终没有实现。

土星五号大概有110.6米高,总推力能够达到3408吨,除了最后一次被使用在天空实验室的时候,另外的土星五号都有三级,第一级的燃料使用的是高精炼煤油,其他两个则是用的是液态氢。

其实土星五号的出现主要是因为在上个世纪60年代里,美国一直在太空竞赛下处于较为落后的地位,而美国打算另辟蹊径,实现载人登月的壮举,扭转自己在太空竞赛中的“表现”。

解决难题

想要能够实现载人登月,最核心的部分就是火箭的运载能力,美国甚至几次发射探测器,将月球上的预计登陆位置分析地明明白白,并且一些载人技术也都装备好了,但却在火箭运载方面陷入了瓶颈。

因为登月其实是难度非常大的一件事情,它的环境远比地球与近地轨道上要复杂得多,载人飞船能成功实现在近地轨道上的航行,但可能根本无法将航天员送去月球,更别提还要再将航天员们平安带回地面了。

为了解决火箭的问题,美国航天局曾经设计了四种方案,但其他三种都因为技术上的高难度与风险性原因被放弃,最终他们选择了最后一个方案,但也需要能满足在地球附近轨道的运力实现140吨级,以及在月球轨道运力可以在45吨级的火箭。

今天我们所说的土星五号,其实是土星火箭“大家庭”的一份子,是最突出的“尖子生”罢了,它基本上圆满地完成了每一次的航天任务。

从1967年一直到1973年,土星五号的13次任务里,仅仅只有阿波罗6号的测试因为其他方面的原因导致失败,但毕竟原因不在土星五号身上,所以也不能将失败归结于它。

与土星五号相反的是,苏联当时也在争分夺秒地与美国抢夺着载人登月的成就,但是苏联几次的登月火箭都失败了,最后不得不放弃载人登月的计划,转而研究起了空间站。也因此,我们不难看出土星五号有多厉害和关键,将它称为是人类历史上最强大的火箭并非夸张。

1967年-1973年间发射的所有土星5号运载火箭

土星五号的无法复制性

然而土星五号虽然是世界上最强火箭,却也存在着不可复制性,导致美国自1973年用土星五号发射了空间站以后就退役,彻底消失在了人类的眼前,一直到如今的2022年美国也没有再造出过土星五号

第一个原因其实是因为土星五号实在太贵了。从1964年到土星五号退休,美国政府一共在土星五号项目方面拨款65亿美元,发射一颗土星五号火箭就相当于是送出去了1.8亿美元,要知道这可是在上个世纪的1.8亿美元,放在现在可能已经是12亿美元了。

在1966年里,美国航天局在这一年的时间里就有多达45亿美元的资金,这大概是美国当时经济下0.5%的生产总值,而这一年的土星五号就花掉了12亿美元。

也正是在这一年里,美国的阿波罗登月计划一共花费了240亿美元,相当于是国防部的1/3的拨款金额,换句话说,美国在太空事业上的投入是极其巨大的,几乎是举国之力了。

土星/阿波罗-设备组件图

这其实也有一部分的时代背景因素,但是美国与苏联几乎都在太空领域上花费了很多,只是美国远远比苏联要更多,而在现代社会,每个国家除了航天事业以外需要考虑的方面则需要更加全面。

可以说,现在不管是哪个国家,都可能将全国的大部分精力、金钱等都投入在一个领域上,是否会出成果先不听,就算是该国能在航天领域上做出新的成就,但它在其他领域上必然会因为与世界脱节而无法跟上,势必也会迎来危险。

第二个原因则是因为没有对土星五号的需求了。在当时美国凭借着强大的土星五号实现了载人飞船,成功地在太空竞赛中获得胜利,并赢得了两个超级大国之间的主动权,同时在1975年以后,美国与苏联中止了太空竞赛,双方不需要再耗费巨大的人力物力在太空事业上了。

更何况在上个世纪末苏联因为种种原因而宣布解体,两个超级大国如今只剩下了一个美国“独霸”世界,美国也就彻底失去了土星五号的需求。

第三个原因是美国转化了火箭发动机的方向,他们不再局限于土星五号的煤油燃料,而是研究起了氢氧发动机,土星五号这种已经过时老去的煤油发动机已经与美国现在研发的火箭方向不同,自然成为了美国的淘汰对象。

美国如今正在研发更加先进的SLS火箭系统,也就是“太空发射系统”,它可能无法达到土星五号的强大程度,却依然能在未来扛起载人登陆等重任,可向太空发射大概77吨到130吨重量的物体。

最后一个原因则是因为美国虽然仍然有着土星五号的具体蓝图,但是当初相关的工业生产链已经全部转移,大量的零件都已经不再生产,随着美国制造业的外迁和衰落,美国国内如今可能无法再建立一个完整的土星五号的工业新生产链。

当然,土星五号确实已经过时了,它对于能源的浪费和落后的技术并无法满足现代美国航天的需求,美国相关人员也表示,重建土星五号,远比设计一份更好的火箭蓝图要花费更多的资源。换句话说,不是美国造不出来,而是不愿意再造土星五号了。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    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