为何中国的火箭看起来很苗条,而美俄欧的火箭看起来却十分厚重?

2021-12-03 12:27:34 世界有秘密

人类文明从诞生以来,就知道了我们的作为一种生物,可活动的范围实际上非常有限,基本上只在比较平缓的地面上生活,众多的高山、荒漠和占据地球表面十分之七的海洋,都需要人类花费大量的时间,甚至是付出巨大的代价才能够涉足

而在这些我们“触手可及”的事物之外,还有着广袤无垠的天空,天空之上只有鸟类的影子,人类作为一种地面上的生物,要想飞上天空几乎是不可能的事情。在经过了几千年的发展之后,最根本的原因还是工业革命带来的生产力进步,让我们拥有了可以自由翱翔在天际的工具——飞机

在飞机发明之后,人们依然感到深深的无力,因为我们知道在飞机能够涉足的云层之外,还有一个更加广阔、浩瀚的世界,这个世界对于我们来说十分复杂,但同时也充满了各式各样的惊喜,这就是宇宙空间。要进入宇宙空间,我们现有的飞机显然不能够满足需求,因此需要一种动力更加强劲,同时也更安全的飞行器

在二战结束之后,各国获得了一个相对稳定的科技发展环境,再加上战争年代多研制的导弹、火箭武器的基础,人们最终在上世纪中期制造出了全新的交通工具——火箭,并使用这种工具人造卫星、宇航员送入了太空

火箭的发展和研究

我们在这里讨论的“火箭”,主要指人类在航天发展中能够制造的工具,主要分为探空火箭和运载火箭两种。一个最直观的不同点是,探空火箭的工作主体是它本身,它自己就是检测高空中各种活动的机械,因此本体更加轻便所需要的动力也没有那么强,制造难度相对较低。

而运载火箭就是我们经常讨论的火箭,能够将各种人造卫星、载人飞船、货运飞船送上太空,需要的运载能力更强,体型也要比探空火箭大上太多。在运载火箭的工作类型中,有两种任务特别需要巨大的体积和强大的动力,一种是需要运输沉重货物,一种是深空探索

在“冷战”时期,苏联和美国进行了长时间的竞争和对抗,其中就有航天工业。在这数十年中,美国进行了“阿波罗计划”,将宇航员送上了月球,美国也成为了目前为止唯一一个完成了载人登月的国家

美国登月计划的背后是强大的财力和技术支撑,比如将众多“阿波罗”飞船送上月球的“土星五号”运载火箭,就是当时世界上推进力最强的运载火箭之一。我们在看当时遗留下来的影片时,往往会被“土星五号”强大的气势所震撼,只需要看一眼它的模样,就知道这一定是一款动力强劲的火箭

我国的火箭

其实不管是美国的运载火箭,还是另一个航天大国苏联,现在的俄罗斯的运载火箭,以及欧洲国家的运载火箭,其性能都是出类拔萃的。

当我们在看了这些运载火箭的图片之后,再和中国的运载火箭进行对比,会发现一个明显的区别:为什么美国、俄罗斯和欧盟的运载火箭看起来都十分“厚重”,用人类的判断标准来说就是十分“健壮”,而我国的运载火箭看起来却很“苗条”呢?这背后究竟是我们和其他国家使用的技术不同,还是单纯的技术水平不如这些航天上的发达国家呢?

目前,我国已经完成了完全自研的空间站的初步组装,并通过“神舟十二号”和“神舟十三号”两艘载人飞船将一共六名宇航员送进了空间站中。在运送这两艘飞船的时候,我们使用的运载火箭是“长征二号F遥十三”运载火箭,这种火箭的直径在3.35米左右,而运载力更强的“长征三号”火箭的直径也是3.35米

如果是直径超过了这个数据的火箭,那么就需要专门去我国的海南文昌发射场进行发射,因为其他发射场和运载工具的极限就是运送直径3.35米的火箭,远远看去,这种火箭确实很“苗条”

为什么我国的火箭这么“瘦”?

和我国的火箭直径相比,其他国家的火箭单纯数据上就可以看出“身材”,比如美国近年来常用的德尔塔4运载火箭,其高度达到了72米,直径则是5米欧盟的“阿丽亚娜”能够达到直径5.4米;而俄罗斯的安加拉A5也是一个“大个子”,未来的安加拉A7将会更大

如此看来,我国的直径3.35米的火箭,确实体格不够“结实”。那么,我国现在明明已经是一个航天大国了,为什么还在用这样的小火箭?其实这需要从燃料、发射和运输技术三个方面来说。

首先从燃料方面来说,美国的运载火箭一般采用了固体燃料推进的方式,而我国的火箭则多用液体燃料进行推进

前者的推进力要比后者更强,而且在视觉上的效果也更加震撼。其实我国使用的煤油比俄罗斯使用的液氢密度更高,而液氢能够提供的动力并不比煤油强太多,因此俄罗斯的火箭需要更大的推进器来储存燃料,所以看起来也更粗。如果单纯从这一点上来看,我国的火箭显得更加轻便也不是一件坏事,能够用更小的空间达到相同的效果,那么也不失为一种优势

第二个原因就是我国的发射轨道问题,此前我国的各个发射场都没有能够发射更大的运载火箭的轨道,如果火箭太粗会卡住,而当时我国也不需要如此大运载力的火箭,因此就没有针对这一点进行改良。

最后,在我国制造了更大体型的“长征五号”运载火箭之后,就选择了海南文昌发射场进行发射,这里可以使用船只来运输火箭然后再进行组装,巧妙地解决了我国陆上、空中运输技术不足的问题。要知道当时美国、苏联在运输火箭、航天飞机的时候,可是动用了诸如波音747、安-225这样的大飞机。

我国的“长征五号”运载火箭

受限于各种各样的原因,我国航天在很长一段时间里都只能够使用“苗条”的运载火箭,但是我们不可能一直让情况这样持续下去,于是在2006年正式立项研制“长征五号”运载火箭,并且于2016年首次发射成功

在拥有了“长征五号”之后,我国在运载火箭方面摆脱了落后于其他航天大国的情况,并且成功跻身世界前列。在“长征五号”投入使用之后,我国先后使用这款运载火箭发射了“天问一号”、“嫦娥五号”、空间站“天和”核心舱等重要的航天器,为我国的航天事业做出了巨大贡献。

除了现有的几种型号之外,“长征五号”运载火箭还会在今后出现更多型号,比如长征五号甲、长征五号登月等,这些型号将会为我国未来的载人航天事业做出自己的贡献,比如载人登月、火星探索等等。

“长征五号”具有极强的可塑性,能够进行多种改装来适应未来的需求,是一款可以在未来持续使用的运载火箭。但是我国并没有止步于“长征五号”,为了满足未来人类对于深空探索的需求我国还在进行着更多、性能更强的运载火箭的研制工作。

未来的“长征九号”

在航天技术方面,我国是当今世界上进步最快的国家之一,在运载火箭上当然也是如此。在成功研制了“长征五号”并投入使用之后,我国又马不停蹄地开始了下一个计划,那就是“长征九号”的研制。

如果说“长征五号”还只是目前世界上的先进水平,那么“长征九号”完全可以将现在世界上通行的各种主流运载火箭远远甩在后面。“长征九号”的直径可以达到10米,长度可以达到103米,这样“健壮”的体格换来了无比强大的力量,其起飞时候的推力可以达到5873吨,比当年美国的“土星五号”还要强得多

为什么我国要想尽办法去研究更大推力的运载火箭?因为我们的太空探索计划正在徐徐展开,尽管我们是一个21世纪才首次完成载人航天的国家,但是我们会用更短的时间去追上那些我们落后的部分,并且完成一系列自己的目标

就拿探月工程来说,我国已经发射了首个在月球背面软着陆的探测器,这已经是人类此前没有的创举,而今后这样的创举还会更多。

结语

对于中国的航天人来说,无垠宇宙就是他们一生的目标,这里对于人类来说无边无际,但也给了他们施展自己抱负的广阔空间。可以预见的是,在地球人口不断增加,人类社会不断进步的情况下,人类在未来最终会去往太空,地球无法完全满足未来人类发展的需要。

因此作为一个大国,我们应该提前为此做好准备,不能够再次发生像近代那样在生产力上落后的情况

我们在不断地发展着自己的航天事业,但我们和“冷战”时期的人类航天发展有本质上的不同,我们不是为了赢过哪个国家,和哪个国家“争霸”。

在为自己的发展添砖加瓦的同时,中国也在为人类的科学技术进步做出自己的贡献,担负起了作为一个大国的责任。中国是一个爱好和平的国家,我们在航天方面也会和其他的国家友好合作,共同创造人类美好的未来

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