文 | 沧海阅铭
编辑 | 沧海阅铭
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前言
航天飞机,集火箭、飞船和飞机的技术特点于一身,最重要的是它还可以重复使用,但航天飞机却只有美国和前苏联成功研制了出来。
虽然航天飞机存在着很大的优势,但是它的缺点同样十分的显著,2011年之后,美国无奈的把所有的航天飞机进行淘汰,到现在已经13年了。
被淘汰的技术为什么我国又捡起来用?
美国的航天飞机
美国早在1981年就发射了第一架航天飞机,“哥伦比亚”号,这也不难看出美国在探索航天方面的领先地位。
美国的航天飞机参与了美国众多重要的太空任务,比如美国的卫星部署还有太空站的建设和后续维护,对美国的太空探索有巨大的贡献。
就像当时哈勃太空望远镜的布置和后续的维修工作,航天飞机就没少出力,之后哈勃望远镜使人类得到了很多珍贵的宇宙图像,提高了我们对于宇宙的认知。
刚才也提到过航天飞机的特点,就是可以重复使用,大家都知道如果想进行航天运输,成本是非常高的,而且还是一锤子买卖,只能使用一次,回来就要再建造新的。
航天飞机就解决了这个问题,如果一次航天的成本是10个亿的话,10次就需要100亿的投入,但航天飞机只需要往返10次,这就是可重复使用的优势所在。
航天飞机还拥有十分优越的运输能力,内部空间十分宽敞,长约18米,宽约4.6米,能携带大型的设备和仪器,哈勃望远镜重量都达到了11吨,航天飞机都顺利的将它送进了太空。
尤其是在美国的空间站运输方面,美国的“奋进号”航天飞机在2008年还带着日本的“希望号”前往空间站进行组装工作。
它还具备载人功能,美国的“亚特兰蒂斯”号多次的给空间站输送补给物资,携带着宇航员进入空间站,对空间站的外部维修工作。
美国的航天飞机给美国带来这么多的便利,为什么美国在2011年之后还要淘汰掉所有的航天飞机呢?
美国航天飞机的缺陷
美国淘汰航天飞机的原因也很简单,就是航天飞机存在着很多的缺陷,航天飞机包括飞船、火箭等这么多高端技术的融合,它的技术复杂程度超乎想象,使得研发的成本一路飙升。
当时也正处于美苏冷战的关键阶段,双方也开始各个领域的比拼,有一方在航空领域做出突破之后,另一方就绞尽脑汁的想方设法反超,可以说,美国的航天飞机为了面子赶制出来的。
为了满足航天飞机的可重复使用,以及长时间作业等特点,美国可以说用上了所有的一流技术,所有最好的零件和材料。
这就导致每次飞行后的维护的成本极为高昂,并需要大量专业技术人员和精密设备,这对国家来说是不小的开支,并且长时间的维护导致航天飞机执行任务的次数比计划中少很多。
最为致命的就是安全性的问题,1986 年“挑战者” 号航天飞机在升空不久后爆炸解体,7 名宇航员因此遇难,2003 年“哥伦比亚”号在返回地球时失事,同样造成 7 名宇航员丧生。
这两场灾难性事故的发生,世界上对美国航天飞机的安全性质疑声此起彼伏,尽管美国航空航天局用了各种方式改进,但是成本以及维护难的问题得不到解决
美国在经历了成本的持续损耗之后,在2011年 “亚特兰蒂斯” 号航天飞机完成任务后,美国被迫彻底淘汰了所有航天飞机。
航天飞机这么明显的缺陷,我国为什么还要发展?
我国发展航天飞机的原因
刚才也提高了,美国航天飞机,受到了材料以及工艺的限制,航天飞机才出现了一系列成本高昂、精密零部件易耗损的问题。
但现在已经是2024年了,和美国刚开始建航天飞船的条件有着天差地别,现在的材料性能更高,工艺也更加完善,而且我国也从来不打没有把握的仗,毕竟我国航天方面的成功率有目共睹。
除此之外,中国发展航天飞机可不像当年美国那样是为了互相攀比,而是自身航天事业发展确实需求,走实用的道路,中国的航天事业发展迅速,空间站建设需要强大的太空运输能力。
航天飞机还有运输能力强的优势,如未来月球基地建设所需的大型建筑构件还有科研设备生活物资这些,都可以用航天飞机来完成。
这样看来确实有发展的必要,那现在进度怎么样了?
中国的“昊龙一号”
即使有很多人质疑,说我们走美国的老路,说美国已经发现了航天飞机的缺点,我们为什么还要发展,不撞南墙不回头吗?
但科研不就是在一次次的失败中改进,从而成功吗,就在珠海举办的第十五届中国航展上,国产货运航天飞机“昊龙一号”模型惊艳登场。
中国在研发 “昊龙一号” 的时候,在上面运用了新型的高温合金材料,使昊龙一号拥有更好的耐热性和抗磨损性,能够有效的解决零件易磨损的问题,以至于降低维护的成本。
除了材料的问题,在生产加工的工艺方面,我国目前也拥有先进的数控加工技术和精密制造技术,多次航天任务的执行,能够确保航天飞机零部件的高精度生产。
通过提高零部件的精度和通用度,来减少航天飞机因误差导致的安全隐患,这也使航天飞机的设计更加合理,更降低了整体的设计难度。
并且用长远目光来看的话,“昊龙一号”也能和我国目前的“神舟”系列的飞船进行搭配,各取所长,从而能组成效率高,安全性能更高的航天运输系统。
结语
现在科技发展的越来越迅速,技术变革也日新月异,中国在航天方面也取得了不小的进步,虽然我们起步的比较晚,但是我们现在也跻身在了世界航天的前列。
美国人做不到的,不代表我们中国人做不到,我国的航天飞机事业发展一定能迎来新的高度。
信息来源:
李舰《中国统计》2020年第4期
北京日报客户端2024-11-16 14:22揭秘国产货运航天飞机“昊龙”:可将空间站大量物资带回地面
光明网货运航天飞机昊龙来了