说到航天事业,相信大家都知道美国在这方面的技术是非常先进的,在历史上美国就曾经创造了一些让人难以置信的奇迹。比如说早在半个多世纪前美国就完成了载人登月计划,先后将12名宇航员送上月球表面并顺利返回地球,还从月球表面带回了380多公斤月球样本。之所以让人难以相信阿波罗登月计划的真实性,是因为在当时美国提出要实施阿波罗登月计划的前不久,人类才完成了第一次、第二次太空飞行,从近地轨道飞到38万公里外的月球表面并返回地球,难度之大超乎想象,所以参与阿波罗计划的科学家也倍感压力。不过他们还是完成了登月任务。完成登月任务,离不开大名鼎鼎的土星五号运载火箭。
土星五号的第一级采用的F-1火箭发动机的推力大约为680吨,5台发动机并联的情况下,推力达到了3400多吨,能够将重达40多吨的阿波罗飞船送上月球轨道,或者将11多吨有效载荷送上近地轨道。这一种火箭发动机是有史以来人类制造的推力最大的单燃烧室液体火箭发动机,也是推力仅次于俄罗斯RD-170的世界第二大推力的液体火箭发动机。早在几十年前美国就造出了这么强大的火箭发动机,按理来说现在美国的发动机应该是更加强大了,不过实际的情况却不是这样的,他们被卡脖子了。这是怎么回事?
俄罗斯:停止向美国提供火箭发动机
俄罗斯航天局已经宣布,俄罗斯将停止向美国运送所有火箭发动机,俄罗斯航天局负责人德米特里·罗戈津表示,让他们用其他的东西飞吧,例如让他们坐扫帚飞。这是什么情况?美国的火箭用的是俄罗斯的火箭发动机吗?美国购买的火箭发动机到底有多强?
RD-180火箭发动机是前苏联研制的一款双燃烧室、双喷嘴的火箭发动机,以煤油和液氧为推进剂,使用高压分级燃烧循环,喷嘴的活动由四个液压缸支持,单台发动机的推力为390吨。由于这一种发动机具有推力强、成本低、可靠性高的优势,受到了很多人的青睐,其中就包括美国。例如美国洛克希德-马丁公司研制的“宇宙神5”型运载火箭第一级发动机就是俄罗斯制造的RD-180发动机。
至于为什么美国会选择使用俄罗斯制造的RD-180火箭发动机,NASA承包商联合发射联盟公司的总裁托里•布鲁诺曾经说过,在冷战结束以后美国采购这些火箭发动机,这样一来俄罗斯的火箭发动机专家就不会流入外国了。在1997年美国和俄罗斯签订合作协议,要求在2018年底前共向美国交付101台RD-180火箭发动机,每台发动机的价格在1000万至3000万美元之间。这不仅解决了RD-180火箭发动机制造商的经济问题,还解决了美国火箭发动机的问题,可以说是一举两得。毕竟这一种发动机推力强大、成本低、可靠性高,而美国希望在近地轨道的太空任务能够“物美价廉”,这样的话,美国就能够集中精力实施载人登陆火星等更加庞大的深空任务。
虽然直接购买RD-180火箭发动机看起来很方便,但是美国后来也体会到了受限于人的感觉,所以是又爱又恨。有一些人认为,直接购买俄罗斯的这些火箭发动机会影响到美国的火箭发动机工业的发展,还会让美国受限于俄罗斯,可能会被卡脖子。这不,俄罗斯宣布停止向美国出售火箭发动机,还说让他们坐扫帚飞吧。现在NASA可以说是陷入了尴尬的局面,要知道,研制一款推力强、可靠性高、成本低的火箭发动机,真的非常困难,全世界能够研制大推力火箭发动机的国家屈指可数,大推力的发动机也没多少款,所以美国现在几乎可以说是别无选择。
其实在多年前,美国就已经开始思考这个问题,之前俄罗斯议员普什科夫就曾怀疑美国载人重返月球的能力,他表示没有俄罗斯的火箭发动机,NASA连国际空间站都去不了。所以,美国在2014年以来就投入大量的资金来研发自己的火箭发的货,根据之前的评估,整个研发的过程需要5-7年时间,不过现在仍未看到可以完全取代俄罗斯RD-180的火箭发动机出现。
其实这不是第一次传来俄罗斯计划停止向美国供应火箭发动机的消息,早在2014年俄罗斯就表示可能暂停向美国供应RD-180和K-33火箭发动机,后来在2015年美国洛克希德•马丁公司和波音公司的合资企业联合发射同盟又增订了20台俄制RD-180火箭发动机。所以也有一些人认为,美国和俄罗斯在太空方面的合作可能不会直接彻底结束,毕竟在航天事业方面,美俄两个国家在技术、产品配套和产业合作上存在“共生性”。当然,实际情况会是怎么样,我们现在只能拭目以待了。
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