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有了長征5號 為何昂貴而困難的長征九號仍必不可少
送交者: 力挽狂瀾 2021年03月01日19:22:06 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  在探月工程成果展覽現場,一枚巨大的長征九號運載火箭模型和相關展板引起了外界的注意,而隨後國家航天局副局長吳艷華的一個“現在國家已經確定……將研製重型運載火箭長征九號”的視頻更是引起了猜測。

  國家航天局副局長吳艷華的視頻內容沒有更多的內容,僅有的講話里也有明顯的剪輯痕跡,大家關心的關鍵信息——長征九號火箭是否已經正式立項也沒法從中看出個所以然。不過作為中國迄今為止規模最大的運載火箭方案,外界對於長征九號的熱情一貫高漲,只要它出現一回,就會吸引到無數關注的目光。

  ▲ 雖然誰也沒有說出正式立項,但大家都覺得已經“大勢已定”

  箇中原因並不複雜:該箭在規格和定位上與冷戰時期用於登月的美國“土星五號”還有蘇聯N1運載火箭屬於同一級別,而它的立項,也就標誌着我國載人登月乃至登陸火星計劃的全面啟動。相比諸如空間站、衛星定位系統、各種遙感衛星等近地軌道上的航天設備,登月登火的各類產品,尤其是考慮載人的,一方面因為其尺寸巨大,符合“正途是星辰大海”的豪邁氣質,或者說“更加困難”,象徵一個國家技術和經濟實力的巔峰,所以擁有的人氣和情懷也就更多;但另一方面,更難的技術和更大的規模就意味着更高的成本和更大的風險,而另一方面,花了這麼多的錢,承受這麼大的風險,研製出來的火箭所進行的探測活動,從效益上來說卻低的可憐。

  ▲ 每次說起登月工程的開支,阿波羅計劃是繞不過去的情況

  這一方面的算計,蘇聯的N1火箭因為當時的保密體制和連續四炸草草收場的命運,到底花了多少錢已經很難考證,而整個阿波羅計劃十多年裡投資的194.08億美元,換算到2005年的美元幣值是1350億,換算成眼下的美元就是1800億。如果粗暴地將這些錢折算到13枚土星五號上,每一枚的耗資都要接近140億美元,相當於一次發射就打掉了一艘福特級航空母艦同時還搭上了一個中隊的F-35戰機。就算只計算土星五號本身的研製費用,一枚當時幣值5億美元的土星五號也相當於大約100架同時代的F-111。這一點上投射到長征九號上,即使“中國製造”在航天領域能夠價廉物美,航天技術的廉價化在當代也要比上世紀做的更好,但發射一次價格不菲這一基本情況還是很難根本性的改觀。

  ▲ 如果把長征九號的造價用殲-20換算,估計也會是不小的數量

  然而相比巨額的航天發射投入,眼下進行載人登月甚至登陸火星的實際收穫卻是相當有限。月球也好,火星也罷,由於人類目前的投送能力無法支持在這些地方大規模或者長時間的有人作業活動,因此雖然人類的遙感探測技術已經把月球和火星照了個遍,但腳踏實地的勘探工作幾乎沒有進行。阿波羅任務帶回了381.7千克的月球岩石標本,但只局限在幾個着陸區附近很小的區域,對於深入地下的情況也沒有涉及,更別提什麼開發氦3解決地球能源問題之類的問題了——就算挖出來了,人類當代也沒有能力將其成規模地運回地球使用。

  ▲ 至少十年之內,這樣規模的月球基地對人類而言還是太貴了

  當然無論是從宣示本國科技能力還是從振奮民心士氣的角度看,載人登月或者登火都有着巨大的鼓舞作用,人類的航天發展也從來沒少不了國與國之間的意氣之爭——但超級工程不是單純為了爭一口氣而存在,帶動相關科技發展的同時,航天項目本身對於國家和人類的價值,顯然也不只有一口氣那麼簡單。

  ▲ 如冷戰時期的科技競賽一樣,要不是美國國本厚實,很可能就把自己給玩壞了

  從這個角度來說,人類向外拓展自己的生存空間,到別的星球乃至星系上建立自己的據點,進行開發乃至定居終究是未來的趨勢。中國作為在目前世界上經濟和技術實力靠前的大國,未來自然要在這些事情上貢獻力量,乃至於居於領先地位。雖然今天載人登月完全可以用好幾枚長五運載火箭在近地軌道上組裝登月飛船來執行,但無論是發展各種太空探索工程,還是用於支持這些工程的重型運載火箭,在未來都是在技術上不可或缺的。

  ▲ 儘管我們總說美國的SLS是“復刻”土星五號,但實際上他們的目標更加遠大

  按照中國工程院院士、國家航天局原局長欒恩傑的介紹,長征九號已經基本完成了論證階段,進入到立項的後續階段,爭取在十四五開始重型火箭的研製。而按照我國的科研規律,一項裝備立項研究並非指其研製工作的開展,而是在各種關鍵技術都已經充分預研,確認裝備研製的大概把握之後全面推進項目的信號。作為重型運載火箭捆綁助推器和芯一級動力的500噸級發動機推力液氧煤油發動機的關鍵技術研製工作早已開始,並且已經在2019年進行了發動機燃氣發生器-渦輪泵聯動試驗,驗證了發生器-渦輪泵組件方案的可行性,實現了從起動、初級、主級到關機的平穩過渡,為下一步進行發動機整機試車等研製工作奠定基礎。

  ▲ “千里之行,始於足下”,未來航天的探索里,大火箭少不了

  如果“刻舟求劍”的看,500噸級發動機的研製進展和長五上的YF100在2001年轉入初樣研製階段可能差不多,雖然它的研製過程應該不至於像YF100那樣一波三折,甚至要在長征五號發射失利後歸零反覆,但發動機正式立項後,如果能在未來5-10年內完成相關的研製和測試,並將相應的火箭研製的七七八八,那麼不管未來中國的遠行之路是月球還是火星,至少在怎麼去這件最關鍵的事情上,我們都可以不必擔心了。


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