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航天专题:科幻小说推动了火箭的发展

航天专题:科幻小说推动了火箭的发展

作者: 亚伦日记 | 来源:发表于2018-01-07 14:05 被阅读0次

    一个美丽的秋天日子,戈达德正坐在他家屋后的一棵树下读英国作家H·G·韦尔斯的科幻小说《星际大战:火星人入侵地球》。说来也真奇怪,罗伯特说:“当我仰望东方的天空时,我突然想要是我们能够做个飞行器飞向火星,那该有多好!我幻想着有这么个小玩艺可以从地上腾空而起,飞向蓝天。从那时起,我像变了个人,定下了人生的奋斗目标。” 过后,他认为这或许与韦尔斯的书有些关系。

    理论发展

    1903年,俄国康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基(Константин Эдуардович Циолковский)最早建立航天学理论。他是世界伟大的航天先驱者,被称为火箭之父。他最先论证了利用火箭进行星际交通、制造人造地球卫星和近地轨道站的可能性,指出发展宇航和制造火箭的合理途径,找到了火箭和液体发动机结构的一系列重要工程技术解决方案。他有一句名言:“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮里。"

    第一枚液体火箭

    1926年,美国罗伯特·戈达德研制成功世界第一枚液体火箭。

    美国罗伯特·戈达德研制成功世界第一枚液体火箭

    第一颗人造卫星

    1957年10月4日,前苏联人在拜科努尔发射场用P—7洲际导弹改装的卫星号运载火箭把世界上第一颗人造地球卫星斯普特尼克1号(Sputnik-1)送入轨道。当时,消息迅速传遍全球,各国为之震惊,世界各大报刊争相报道。,从此,人类航天新纪元开始了。

    世界上第一颗人造地球卫星斯普特尼克1号(Sputnik-1)

    最大的火箭

    美国阿波罗等于使用的土星5号,地面推力达到3000吨。到现在依然是世界上最大的火箭,各国无法超越。

    土星5号 中国正在论证中的长征9号与土星5号对比,预计2030年左右首次发射

    各国火箭的发展情况

    近些年,中国从载人航天、月球探测,货运飞船,天宫空间站,长征7号,长征5号的发射。加上各大媒体报道,很多人会有个假象,以为中国航天现在是世界第一了,甚至美国都不行了。比如什么2024年空间站没有了,只有中国的。美国没有自己的载人飞船,一直用俄罗斯的联盟号。美国最大的火箭还是用俄罗斯的发动机等等……

    现阶段中国发展的确很快,某些方面甚至实现弯道超车,赶超欧美。如航母电推技术,量子技术等。但需要接受的事实是,美国在69年就可以载人登月,而其他国家包括中国,还都在立项论证中。国际空间站已经使用18年,都快退役了,接待航天员224人,共计386人次造访使用空间站,验证完成了无数科学实验成果,最长的呆了216天,而中国计划2018年发射空间站核心舱。美国最早的旅行者1号,都已经飞出太阳系了,中国只最远的就到过月球和拉格朗日点,还有个失联的嫦娥二号,飞行距离估计快到火星轨道了。

    中国火箭大部分是有毒的四氧化二氮、偏二甲肼作为推进剂的发动机,这种推进剂有毒且成本高,效率低,现在研制的新一代火箭,长征5号用的是液氧/液氢,液氧/煤油。但中国的 YF-100 液氧/煤油发动机地面推力120吨,YF-77 液氧/煤油发动机地面推力50吨,长征5号相当于国际上10年前的水平。在国际上还是比较弱的。而40多年前美国阿波罗等于使用的土星-5号火箭采用的 液氧/煤油 F1发动机,单台地面推力达到690吨,30多年前,前苏联的能源号火箭,采用的 液氧/煤油 RD170发动机,单台地面推力达到790吨。除了美俄,欧洲、日本也超出中国很多。欧美日在测试中的下一代火箭,运载能力不再是唯一目标,在寻求简化设计、降低成本的综合方法。加上有美国特斯拉公司创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)的 Xspace 旗下的猎鹰9可回收火箭进展顺利。中国目前火箭研发停留在不计成本,解决有无的阶段。

    那是不是中国航天就差劲和不行呢当然不是了,中国发动机问题是工业基础导致的。但中国能在发动机技术并不先进的前提下,开发出运载能力不亚于美俄欧日同级的大推力火箭长征5号,这表明,在运载火箭的顶层设计和系统集成方面,中国已经达到世界领先水平。加上中国现在经济发展快、社会稳定、政策有延续性,相信在不远的未来一定可以成为真正的航天强国。

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