ATLASV

ATLASV

AtlasV是“宇宙神”-5的英文縮寫,美國洛克希德•馬丁公司與比格羅宇航公司達成協定,共同開發“宇宙神”-5(AtlasV)火箭載人發射的潛能。

ATLASVATLASV
AtlasV是“宇宙神”-5的英文縮寫,美國洛克希德•馬丁公司與比格羅宇航公司達成協定,共同開發“宇宙神”-5(AtlasV)火箭載人發射的潛能。比格羅宇航公司計畫提供一個低成本、低地球軌道載人太空建築,能為私營部門提供商業服務。比格羅的構造適用於多種任務,該公司正在設計的平台將提供更大的容積、更高的安全性,並將天基任務成本降低到企業家小型企業以及大部分公眾都可承受的範圍內。

基本簡介

乘員和貨物往返於低地球軌道的昂貴費用仍是一個重要阻礙。比格羅公司和洛•馬公司研究“宇宙神”-5火箭成為運輸系統的潛能,這種運輸系統將開拓出一個新領域。
首先,兩家公司將集中探究向可膨脹式太空建築進行商業載人或貨物運輸所需的載人發射服務的技術需求。它們將檢查“宇宙神”火箭的生產與供應,以及顯示飛行安全和性能的綜合數據。潛在的商業模式和計畫也將被討論。初步階段後,每家公司將評估研發載人“宇宙神”滿足預期要求的可行性。
阿特拉斯5火箭的迅速成功與長征5號火箭的拖延悲劇反思近日觀看了阿特拉斯五型火箭的YOUTUBE視頻,阿特拉斯五型火箭的強勁遠超我當初想像。讓我對RD180之類高壓補燃煤油發動機的強大能力有了更深入的認識。感概主要有以下幾點。
第一,以單台400噸級RD180發動機為第一級芯級的美國阿特拉斯五型火箭的運載能力(GTO)競與俄羅斯以單台800噸級RD171M發動機為第一級芯級的天頂火箭相當。阿特拉斯五基本版LEO能力達12.5噸,GTO能力則達4.9噸以上,而捆綁上不同數量的固體助推器,LEO能力可達17.5噸,GTO能力可達8.6噸。由此可見美國佬的眼光還真是不一般的毒,其選擇RD180而不是RD171來構建阿特拉斯五型火箭的第一級芯級是經過深思熟慮的。顯然RD180所具有的可變調推力能力對美國佬的吸引力要更大。
其次,阿特拉斯五型火箭具有兩級(發射重型載荷時也可以捆綁肋推器)進入GTO的能力。這一點由其值得關注,因為無論是日本的H2A、歐洲的阿里安五還是中國未來的長征五號,要進入GTO卻是二級半的產物(即助推級,芯級還要加上一個低溫上面級才能擁有進入GTO軌道的能力)。可是這些號稱使用更先進氫氧發動機的火箭為什麼卻要比使用煤油發動機芯級的阿特拉斯五火箭在發射GTO載荷時還要多出一個肋推級呢?!氫氧發動機芯級的優勢何在?!
事實上我一直以來就有一個疑問,中國今天的長征五號火箭之所以搞成今天的這般熊樣,進度一拖再拖(5米直徑芯級方案估計到2015年都無法實現首飛),與採用50噸氫氧發動機為芯級有極大的關係。如果單純採用4台120噸煤油發動機為芯級(如果發射更大載荷時可以捆綁上不同數量的肋推器),發射LEO任務時加上一個常溫上面級即可,如發射GTO任務時則加上一個先進低溫上面級即可(阿特拉斯五加半人馬座低溫上面級就是如此)。如此中國的長征五號火箭5米芯級方案搶在2010年前實現首飛應該不存在重大不可克服的問題。
毫無疑問。中國研製50噸級氫氧發動機對於載人登月工程非常重要,因為實施載人登月工程中國就必須要首先徹底解決巨型低溫上面級的研製難題。但我始終認為中國的長征五號火箭的研製根本就不應遷就50噸氫氧發動機的研製進度,更不應該與50噸氫氧發動機的研製捆綁同時進行。因為這在經濟方面就相當不值。
如日本的H2A火箭,歐洲的阿里安五火箭與及中國的長五火箭在發射GTO載荷時實際上已經動用了三種火箭發動機,這對火箭的可靠性與經濟性產顯然產生重大挑戰。與之相反,阿特拉斯五火箭,長征三號火箭與及著名的質子火箭,土星火箭在發射GTO乃至外星軌道載荷時絕大多數情況下都只需要動用了兩種火箭發動機,這對於火箭的生產與發射場維護的好處顯然易見。最後,長征五號3.35米芯級方案難產誰之過。

舉例介紹

由於中國50噸級氫氧發動機的推力明顯過低,說不好聽點用於5米芯級直徑火箭第一級的製造與趕鴨子上架無喻。表面上看起來,目前長五5米芯級方案重型版本的LEO能力達25噸,GTO能力可達14噸,相較於日本的H2A與歐洲的阿五並不處於下風。但在實際套用中這種運載能力不上不下的重型版本的用處極為有限。用於載人繞月飛行,GTO載荷14噸明顯不足,合理的區間至少應在18噸以上,但如果用於發射同步軌道通訊衛星,GTO載荷14噸又顯得過大,歐洲目前版本的阿里安五火箭在提高GTO載荷方面的努力就已經因為市場需要的不足陷入停滯狀態。
事實上今天的中國更應該上馬研製的是3.35米芯級版本的長征五號火箭與及起飛推力達1440噸以上,GTO能力達18噸以上的超級版本5米芯級長五火箭。前者可以完全替代掉目前中國所用的長二捆,長三捆與及長四太陽同步軌道之類還在使用有毒燃料的運載火箭,而且酒泉,西昌與及太原三大發射場並不需要因此而作重大的改進。更重要的還在於採用兩台120噸煤油發動機作為芯級的3.35米版本長五火箭的LEO能力(捆綁4台2.25米助推器,起飛推力達720噸)完全可提高到14噸以上,GTO能力完全可提高到6.5噸以上,太陽同步軌道能力則可達8噸以上。這顯然要比目前的長征五號5米方案更為符合未來20年中國地球軌道發射任務的需要。
而利用4台120噸煤油發動機研製5米直徑版本的長征五號芯級,中國在2015年之前完全可以擁有LEO能力達35噸(捆綁4枚3.35米助推器),GTO能力達18噸以上的超級版本長征五號火箭。而這種級別的火箭顯然比目前中國研製中的長征五號火箭更為適合於中國的空間站艙段與及神舟繞月飛船的發射。而且更可完全拋開50噸氫氧發動機研製進度的拖累立即上馬進行,經濟方面的好處不言自明。
遺憾的是,美國空軍(EELV計畫的提出者)與洛克希德,馬丁公司(阿特拉斯五火箭的生產者)看得到的東西,並且在美國行得通的東西在中國卻由於“種種原因”卻寸步難行。事實上作為當今世界上僅存的兩個從事高壓補燃液氧煤油發動機研製開發的主力國家,中國要比美國更有條件將高壓補燃煤油發動機發揚光大才對,可是現實中中國的這一款耗時二十多年才得以研製成功的重要120噸級煤油發動機卻僅僅只能用於研製長征五號火箭5米芯級版本的助推器。而3.35米直徑芯級版本的長征五號火箭的研製更是被有意無意中完全莫視了,原因國人想必應該心中知肚明。
如今,汶川發生了8級大地震,幾個阿波羅登月工程的投資傾克間灰飛煙滅,人員的傷亡更是慘重,估計未來15年內國家都不會再在運載火箭領域再有重大投資了,因為僅僅在裝備領域直升機之類國家就必須投入大量的金錢去“補課”,而且需要更為迫切現實。如果火箭領域的專家決策者再不懂得如何充分利用好目前中國已經研製成熟的發動機成果,更低成本地研製出中國未來所需要的“適合國情”的運載火箭,中國航天事業未來的冬天恐怕就為其不遠了。當然,如果有人的目的就是要讓目前使用有毒燃料的長征二號,三號與及四號火箭再使用上五十年,就是要讓長征五號火箭的出生再推遲五十年也無所謂,我也無話可說。
事實上只要我們深入研究美國阿特拉斯五型火箭的研製歷程,我們就可以完全相信中國的長征五號火箭的研製完全不必要象今天這樣拖得如此長久與漫無目的,這根本就是一個決策與利益的瓜分問題。在長征五號火箭的3.35米芯級方案的研製方面就更是如此。在大災之前,希望我們的某些專家與決策者們能夠醒醒吧,為了這個國家的榮譽與利益也是為了你們自己的飯碗與未來。

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