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为什么航天飞机那么先进却被放弃了?
航天飞机,美国,火箭为什么航天飞机那么先进却被放弃了?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
为什么航天飞机那么先进却被放弃了?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
航天飞机技术上非常先进,但是概念上却十分落后,随着美苏争霸的结束,被淘汰是意料之中的事情。
美国的5架航天飞机一共进行了79次飞行,“挑战者”10次,“哥伦比亚”15次,“发现号”17次,“亚特兰蒂斯”12次,“奋进号”25次,共飞行59次,搭载人次达301人,其中女性18人。
除了人员搭载外,这些航天飞机还放出了3个探测器,2个太空实验室,1个太空望远镜,1个伽马射线探测器,50多颗卫星,以及一系列的太空回收、维修任务,成绩非常的辉煌。
从这个角度来看,美国的航天飞机并不算失败,但NASA实在熬不住了,烧不起。
NASA每年要花费巨额的金钱用在航天飞机上,大约占全部活动经费的30%—50%,航天飞机某种程度拖了美国宇航的后腿。
航天飞机虽然运用了非常多的先进科技,但说到底它就是个靠“大力飞砖”送上去的大气层滑翔器。
没有美国举世无双的大推力火箭技术,就不会有航天飞机的成功。
航天飞机非常非常不经济,否则为什么执行太空货运任务的一直是“联盟”飞船呢?为什么和平号空间站是苏联搭建起来的呢?
倘若航天飞机真那么好用,美国恐怕早就用它们给自己建个“自由号空间站”了。
能一次送多人上天,能灵活执行宇航任务,能通过模块化替换高效维修,能直接执行卫星维修和放飞等复杂太空活动,能充当太空实验室,这是航天飞机的优点。
哥伦比亚号航天飞机,曾在1996年发射后创造了423小时53分钟的飞行记录,这是航天飞机的最高记录,非常的棒。
但它的缺陷也很突出,长期驻留能力远不如大型空间站,短期工作能力亦不如普通宇宙飞船,经济性非常差。系统复杂,零件多达200多万个,导致安全系数也很差。
早期的设计能力是拉胯的主要原因,航天飞机机体设计大量运用了计算机运算,但当时的计算机无法良好的给出更全面的演算数据。
换句话说,航天飞机高不成低不就,它能做的事儿宇宙飞船、太空站都能做,而且还做得比航天飞机多快好省,何况航天飞机技术过于激进,存在隐患。
所谓“维修卫星”能力当年就被人吐槽过,这维修费还不如再发射一颗新的卫星上去呢。
航天飞机立项的时候,确实是为了制造能“反复穿梭大气层,多次经济性使用”的航天器,设计往返寿命可达100次。
说白了,就是想省钱,想制造非一次性道具,还能多送几个宇航员上天,顺便拉货。
这东西样子还很帅,能在美苏争霸上为美国赢得面子,忽悠苏联人入局。
但在实际使用中,美国人自己都发现航天飞机是个巨坑。
这东西宛如一个巨大的吞金兽,单次维护费高达4.5亿美元,大幅度挤占其它宇航项目的经费,让NASA窘迫无比。
所谓的“模块化”并不靠谱,一次维修就得扔掉大把部件,为一个疑似问题得扔掉一堆零件,然后人们还得不厌其烦的测试。
测试多了,有些东西又会搞坏,前面做了白工不算,还得又换掉新的组件,简直令人抓狂。
所以,每次航天飞机下地后,它都得躺在地上一遍一遍的维修和测试,用巨额的金钱和时间保证其不出错。
就这么拆拆修修,之前的“100次往返寿命”根本就没法达到,航天飞机以极快的速度老化。
比如“挑战者号”航天飞机,它1983年4月4日首次执行任务,一共执行了10次太空任务,1986年1月28日升空仅73秒就炸了,7名宇航员化作飞灰。
之后事故原因被归结为某个火箭推进器上的一个名为“O环”的部件。
所谓的O环并不是什么高大上的零件,只是个橡胶环,但正是这东西让“挑战者”陨落了。
玩味的是,“挑战者”发射前,航天飞机工程师和助推火箭工程师罗杰·博伊斯乔利、鲍勃·埃比林居然都知道要出事。
博伊斯乔利还对埃比林说:“NO!我不想看发射!我不想看发射失败!”
2003年,“哥伦比亚号”航天飞机在返回大气层时解体,7名宇航员遇难。
2004年到2006年,NASA的航天飞机发射耗费了130亿美元,仅有3次发射任务。
严重的老化和沉重的经济负担,再加上事故,导致美国在2011年全面下马了航天飞机的发射任务,终结了航天飞机时代。
30年的航天飞机发射,共耗费资金近2000亿,单机造价120亿,发射费用4.5亿,还不算工程师的人工费和宇航员的培训费,十足的败家童子。
马斯克SpaceX的“猎鹰9号”,公开的商业发射款项为6200万美元。俄式“联盟号”宇宙飞船的费用为每个美国人每次6300万美元,便宜到姥姥家了。
有了国际空间站,有了X-37B空天无人机,苏联也不复存在了,那个巨大的和平号空间站早已在2001年坠入地球大气层,美国人还要航天飞机这个不划算又残破的吞金兽做什么?
航天飞机的整体预算早已超标10倍不止,再继续用下去,可就真的被套牢了。
美国人又不傻,当年美苏争霸,今天要维持太空霸权,不奋起迈开大步怎么能行?
回答于 2019-09-11 08:43:50
因为航天飞机并不属于当下这个时代,她是人类工程史上的奇迹,她属于上世纪七八十年代冷战时期那个工程奇迹层出不穷的时代,那个为了在敌对国家面前装那么一回逼不计成本,把人类的科技潜力榨出只剩下最后一滴血的时代。现在很多00后看SpaceX回收复用个破火箭就欢呼雀跃,作为90后,小时候在翡翠台的新闻看「穿梭机」起飞降落都习以为常了。都说猎鹰9号的梅林引擎效率怎么个高,推重比怎么个高,复用性怎么个好,但论科技含量跟分级燃烧循环而且可复用的氢氧机航天飞机主引擎RS-25比起来,不过是小学生水平。但为什么现在「劣币驱逐良币」?科技含量更低的产品反而大行其道,工业奇迹就要进博物馆?两个字,太贵!
没错,就是这么简单,因为太贵!
人家SpaceX的猎鹰9号单次发射才不过5000万美刀,买二手还可以打折,而你航天飞机发射一次要6个亿!差了一个数量级,你说哪个更实惠?
能从冷战时期走到现在的「工程奇迹」并不多,比如世界上推理最大的火箭发动机RD-170,得益于出色的性能、可靠性和高性价比,现在它的很多衍生型号都还在服役,而且按照需求细化成各种不同规格的产品,比如Antares火箭使用的RD-191(单涡轮泵 单燃烧室 单喷口)、Atlas V火箭使用的RD-180(单涡轮泵 双燃烧室 双喷口),还有天顶火箭使用的RD-171(单涡轮泵 四燃烧室 四喷口)。这正是当下这个时代需要的,以需求为导向,为性价比而生。
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