最近,波音公司发射的宇宙飞船把美国航天的脸丢到外太空去了。两名美国宇航员的太空之旅,去的时候好好的,结果回不来了。如果真的有外星人,想必也在暗处偷偷看笑话。
这也引发了人们对现有火箭技术的思考。根据牛顿定律和动量定律,火箭的载荷比理想数值大约是10%,也就是说要想把10吨的卫星或者宇宙飞船送进太空,就需要100吨的火箭。这是理论上,实际上的数据更低,例如美国登月用的土星火箭,载荷比就是3.8%,当然这是几十年前的科技,现代火箭这一数据已经提高到5%左右了。
但是,这还是不划算。
2019年,中国长征火箭对外商业发射报价是近地轨道1万多美元每千克载荷,这在全世界算是比较低的。
目前,马斯克开发出的可回收火箭技术是最廉价的,火箭只需要加注燃料就能重复使用,把每公斤载荷的费用降到1000美元以内。
但是,马斯克的猎鹰火箭只是理论上可以无限次使用,实际上也不行。比如,美国的航天飞机,当年设计的也是可以无限次重复使用,但是航天飞机使用越到后期问题就越多。重复使用好是好,用久了可靠性会降低,一旦发生问题就是毁灭性的,省下的钱不够赔的。
我们来捋一捋美国的五架航天飞机:
1、哥伦比亚号:1981年4月12日首次发射,2003年2月1日在第28次飞行返航时解体,七名宇航员死亡;2、挑战者号:重量约7.88万千克,1983年4月4日首次飞行,1986年1月28日第10次飞行升空时爆炸,七名宇航员死亡;
3、发现号:重量约7.7万千克,1984年8月30日首次飞行,共39次飞行,目前已退役;4、亚特兰蒂斯号:重量约7.7万千克,1985年10月3日首次飞行,共33次飞行;5、奋进号:重量大约7.74万千克,1992年5月7日首次飞行。
一共5架就炸了两架,这谁顶得住?
所以说理论是理论,实际是实际。
马斯克的可重复使用火箭技术被说得非常伟大,实际上是在走美国当年的老路,以牺牲可靠性来换取低成本,就算有技术革命,革命的也并不彻底。
相比之下,电磁弹射发射火箭才是王道。
火箭载荷比高,其主要原因是大气阻力的作用。在大气层中,速度越快阻力的作用越明显。如果没有空气阻力,火箭只需要一点点燃料就能冲天而起。比如,咱们的探月采土返回,因为月球上没有空气,返回器自带的小火箭就足够了。
我国在电磁弹射方面的实力已经独步地球村,福建舰航母上用了电磁弹射之后,把美国福特号甩了几条大街。这技术改一改,用来发射火箭是最合适不过的。
用几度电就能让火箭上天,那开销还不得接近归零?火箭不需要使用化学燃料了就可以造得很小,那载荷比还不得上天?
中国人不是光想想而已,而是已经在行动中。
2023年9月7日,中国航天局网站发布一条简讯。航天科工三院完成了商业航天电磁发射高温超导电动悬浮航行试验,本次试验在380米线路上实现了234公里/小时试验速度,创造了国内高温超导电动悬浮最高航行速度纪录!本次试验的成功标志着商业航天电磁发射高温超导技术取得了重大突破,基本具备了系统研制和试验能力。
这项理论研究为中国电磁弹射火箭的发展打下了坚实的基础。
同年10月,中国电磁火箭炮研究就取得重大突破,由马伟明院士领导的团队宣布其射程可达2000公里,这一消息引起了广泛关注。据称这款火箭炮或将成为未来海战中的一抹亮丽风景,挑战传统火箭炮的地位,可能引发海战变革!
如果把这些看成暖场预热,那么接下来主角就该登场了。
2024年8月1日,我国一家民营航空公司称,他们研制的智神星一号即将登场,将实现可回收。在可回收的基础之上,将使用最新的电磁发射,获得新突破。
消息很短,也没有额外的说明,但是当天马斯克的公司特斯拉股价大跌。
如果电磁弹射火箭技术真的问世了,马斯克的可重复火箭就从神话成了一个笑话——就像日系车省油的神话遇到比亚迪的混动技术成了笑话一样。
中国这次发起一场太空探索领域的技术革命,那将是对美国的降维打击。
号角已经吹响,巨龙开始进击!