2024年十二月二十八号周六,央视对中国货运航天飞机的总设计师房元鹏做了一次采访。
在采访中大大方方的将中国首款货运航天飞机飞船的外观设计方案,进行了展示。
并表示,目前这款航天飞机已经获得了工程飞行验证阶段合同。
那么什么是工程飞行验证呢?
其实从字面也能感觉出来,具体指的是由专业的试验团队,让飞行器在不同的飞行条件下进行飞行,然后收集飞行数据。
最终通过这些数据,对飞行器进行各种指标的评估。
而这些指标,将会成为飞行器是否符合预期的技术标准,以及安全标准。
这算是飞行器投入运行最为关键的一环。
在这里必须提醒一下,这款航天飞机叫昊天航天飞机,其实在2024年十一月份的珠海国际航展上就露面了。
只不过当时还只是一个模型,但还是吸引了很多中国人的目光。
没想到中国的科研人员,居然会对这个设备下手。
毕竟美国可以说是航天飞机的开创者,他们经过30年的使用,一百三十五次的航天任务,证明了航天飞机是个鸡肋。
不然也不会在2011年七月二十一号宣布,航天飞机计划在美国正式宣告退役。
显然美国在航天飞机项目上吃了大亏,不然也不会这么做。
最关键的是,中国在航天飞行任务上,已然有了天舟货运飞船,而且非常的成功。
那么为什么还要研发被美国证明是鸡肋的飞行器呢?
今天就围绕这个问题来说一说。
美国航天飞机翻开时间表在1972年的一月份,美国开始正式研制起了航天飞机。
1973年的时候,美国的航空航天局终于拿出了一份还算满意的航天飞机设计方案。
然后美国集中二百多所大学,研究所,还有几千个工厂,再加上十几万科研人员的共同努力,最终花费了一百多亿美元之后,航天飞机在美国的手中诞生了。
说到这里,看到一百亿多亿美元的时候,很多人会嗤之以鼻。
就这点钱?
确实光看数字的话,还真体现不出什么价值,毕竟美国造一艘福特级航母都要花费一百三十七亿美元。
但别忘记了,这可是1973年,这个时期的货币的购买力是现在货币购买力的十倍都不止。
所以在当时花费一百多亿美元,用来研发航天飞机绝对是一个大手笔。
而这么一架航天飞机是迄今为止人类所制造的最为复杂、最尖端的运载工具。
那么复杂和尖端到什么程度呢?
它的重要分系统就有三千五百个,零部件就高达二百多万个。
最关键的是,这二百多万个部件或者分系统有一个出现问题,就可能导致重大问题的出现。
航天飞机的体格也大,起飞重量就可以达到两千吨,如果把它立起来的话,有五十六米的高度,这个高度大概是二十层楼的高度。
不过复杂的设备,另一个含义是危险。
比如在1986年的一月二十八号,挑战者号航天飞机升空七十三秒后,就爆炸了。
而七名乘员,也全部罹难。
这种事还接二连三的发生,到了2003年二月一号,哥伦比亚号航天飞机,在重返大气层的时候解体,上面的七名乘员同样罹难。
所以航天飞机很不安全。
后来美国航天航空局的专家为此进行了评估,结论是平均每七十五次航班,就会发生一次灾难。
用概率来确定宇航员安全性的话,每一位美国的宇航员的死亡率是1%。
这已经很高了。
但美国航天飞机出事故是摆在明面上的事,所以这个数据很容易计算的。
那么根据事实推算,其实美国航天飞机平均每六十五架次就要出一次失败,而宇航员的死亡率并不是1%,而是2%。
当然不管是1%还是2%,美国的航天飞机是很不安全的,这也是为什么美国的航空航天局会决定,让航天飞机退役的主要原因。
再有一个原因,航天飞机的成本太贵了。
不说航天飞机的研发和制造成本,就说航天飞机运行一次的飞行成本,一次就需要五亿美元。
烧钱来形容这种奢侈的飞行,都有些严谨了。
这和美国最开始设计航天飞机的初衷背道而驰,因为在最初的设计中,航天飞机的单次发射成本是想要控制在五千四百万美元。
截止到2011年的时候,整个航天飞机计划已经花出去一千九百六十亿美元,而航天飞机的造价也就一百二十亿美元。
航天飞机计划超过了最初预算的十倍。
最关键的是,每一次航天飞机任务结束之后,都需要进行大量的维修工作,其老化的程度也比之前的预判还要快。
最终导致航天飞机成为了美国航空航天局财政上,最为庞大的一个包袱,快压的他们喘不过气来。
所以安全性,再加上财政上的负担,航天飞机在美国最终落幕了。
说道这里,就有一个疑问,
航天飞机为什么会出现这么严重的安全问题,为什么会超过这么多预算?这个问题,没有明确的答案,所以想要知道,还得顺着时间线,来看看航天飞机为什么会出现?
在上个世纪六十年代的时候,苏联的东方号宇宙飞船,让加加林成为了,人类历史首个进入太空的人类。
其后苏联各种载人飞船,货运飞船飞翔在太空之上。
那么在这种情况下,美国不甘心,就想要超过苏联。
而这种超过并不是简简单单的模仿,而是要在模仿的基础上实现创新,这样的超越才有意义。
于是一种可以重复使用的航天飞行器就被提了出来,这个概念可要比苏联的一次性飞船要好很多。
概念被提出,然后就是实施,从1972年的一月开始,到1977年的二月,美国的首架航天飞机企业号就新鲜出炉了。
四年后,第二架航天飞机哥伦比亚号航天飞机,就开始了正式飞行。
在航天飞机出世之后,美国更是信誓旦旦的说道,航天飞机相比苏联的太空飞船,更为精良,那么苏联的太空飞船作为一种粗糙的飞行器,将被终结。
现在看来美国的话说的早了,也说的太满了。
事实证明苏联的飞行器,更加的安全,成本更加的低廉,是人类初期步入太空的最佳选择。
这也是为什么,中国首次载人太空飞船使用的是苏联模式飞行器的原因。
毕竟安全,代表了太多的东西。
所以这么看来,航天飞机其实是美国与苏联进行科技竞争的一个产物。
它并不是一件纯粹的为了科技进步研发的产品。
而航天飞机是一件设计理念非常的先进,制造过程是极其复杂的飞行器。
那么在竞争这个大框架下,一切都需要从速度上出发来进行研发的。
复杂的,先进的设备,还要赶超速度,如果没有一个严谨的工作流程,出问题是必然的。
其实中国的研发路上,也出现过类似的问题。比如在1957年的时候,苏联援助中国两枚P-2教学导弹,以此为基础,中国首先进行了仿制,用了三年的时间,成功仿制出了东风一号。
于是同年中国再进一步,想要摆脱仿制的路子,进行自主研发,这就是东风二号。
在1962年的三月,东风二号研发出来,进行实验的时候,仅仅飞行了六十九秒就坠毁了。
当时很多科研人员面对这个结果都哭了,在他们看来这枚导弹是全国人民从牙缝里省吃俭用的钱研发的,说失败就失败,让他们都有一种负罪感。
就是在这种巨大压力下,所有人将散落的导弹残片全部捡了回来。
然后一个个的残片,一个个的零件进行检查。
最终找到了原因。
最大的原因就是急于求成,在进行发射之前,没有进行全面的试验。
前后准备了五台发动机,前两台失败了,第三台和第四台成功了,而在面对第五台的时候,并没有进行太多的试验。
恰恰出现问题的就是第五台。
毛病找到之后,再来。
这一次并没有急于求成,而是用心的检查每一个步骤,结果还真就发现了问题,导弹弹性振动问题。
如果这个问题不解决,那么导弹在飞行姿态上还是有问题的。
最终通过加固导弹,这个问题才解决了。
而且还改进了导弹姿态控制系统,让导弹具备了自我修正的功能。
于是在1964年的时候,东风二号再次实验,就两个字——成功。
从这个时间点开始,中国的导弹发射的成功率都在100%。
所以急于求成在科学上是不可取的。
当然压缩时间也不是不可以的,但前提是必须做到严谨,对每一个环节和步骤都要严谨。
不能落下,也不能减少,更不能用判断代替实验。
只有在这种前提下,才能压缩时间,并取得最后的成功。
显然美国的航天飞机在当时的背景下,并没有做到足够的严谨。
于是出现了很多预期没有预料到的事情。
比如航天飞机的老化速度,以及虽然可以重复使用,但出现了庞大的维修工作,甚至是意料之外的巨大的单次发射成本。
中国的昊天航天飞机并不急中国在科技领域的发展,给人的表现是不急不躁。
比如航天领域中,中国公布的路线图,总是在有条不紊的进行着。
什么时候发射载人飞船,什么时候登月,什么时候载人登月。
并不被其他事情所干扰。
反观美国的,仅2024年阿尔忒弥斯2号的发射时间,就延期了两次,每一次延期一年左右。
显然美国在制定计划的时候,太着急了,根本就没有做好预判和计划。
所以中国推出昊天航天飞机,也就不会存在美国航天飞机出现的问题。
比如安全问题。
美国是载人航天飞机,而中国的昊天航天飞机是无人驾驶的,目前是不载人的。
记住不载人,仅仅是目前的设计,未来昊天航天飞机是留有升级成为载人航天飞机的空间。
这就是中国科研人员的严谨,技术在运行中不断的摸索,不断的成熟,然后再添加需要的功能。
其实航天飞机是未来必然要发展的一条路。
它最大的优点可以随时随地发射,让运输成本大大的降低,甚至可以将航天飞机本身的成本,放在一个次要位置上了。