美国最新打造的登月火箭太空发射系统，简称SLS，颠末屡次挈延，末于发射了。但是，我们看到它的参数，发现那款火箭的运载才能仍然比不上五十多年前的登月火箭土星五号。是美国手艺才能落后了，仍是昔时实的获得了外星人的搀扶帮助，曲到如今仍然无法打破呢？我是东城看星，陆续聊聊火箭那些事。
一、土星五号为啥无法复造了
起首必需明白，目前没有任何证据证明，昔时美国人是获得了外星人的搀扶帮助而获得了登月的才能。相反，土星五号相关的手艺其实不比今天的手艺更超前，以至良多处所远远落后了。那么为什么连美国人也都认为土星五号再也无法建造了呢？其实关键的原因是，昔时的土星五号建造过程太复杂了，跟今天的主动化消费手艺格格不进。
就拿策动机F-1来说，其实不像良多人认为的那样，昔时的设想图纸丧失了。不只图纸没有丧失，就连策动机实物也还有好几个仍然保留着呢。但想照着图纸和实物复造一个也其实不随便。
我们先简单介绍现代工业的开展标的目的，你可能就能理解为什么拿着图纸都不随便复造了。现代工业的开展除了主动化以外，还有原则化和模块化两个特征。所谓原则化，就是在差别的处所尽量利用不异规格的零部件。好比螺丝，如今的螺丝往往都原则化了，丧失一个螺丝很随便配上。我们家里面的物件坏了，能够在网上买到原则的配件停止改换。
所谓模块化，就是把良多分离的零部件整合在一路构成一个模块，拆拆维修的时候按模块拆拆就能够了。好比我们家里电视坏了，维修人员往往会给我们换一块电路板，固然那块电路板上可能只是一个元器件坏了，但很少有情面愿给你挨个元器件停止查抄。更没有情面愿照顾每一种元器件的备用件。只要一些手艺发烧友才思愿间接维修电路板。
同样的工作，也发作在航空和航天上。航空策动机和航天策动机也已经开展到了原则化模块化的阶段。如许的策动机更有利于批量消费，更有利于拆拆和维修。从而进步消费效率，降低庇护成本。
当然，如许的开展也有短处，到了原则化和模块化的时代，对消费和维修人员的手艺要求就没有以前那么高了，以前各人必需掌握的技能，如今不需要掌握了。回来说F-1策动机的工作，因为昔时没有今天的计算机仿实设想手艺，没有普及原则化和模块化理念，一台策动机需要利用几千个零部件。相关于今天的策动机消费，F-1几乎就是纯手工打造的，大量的零部件组拆都是手工焊接的，工人有很大的随意性，毫不夸饰地说，没有两台策动机构造是完全一样的。工人们掌握娴熟的身手，在消费和检测的环节能够随时改进设想参数，全力确保满有把握。但也正因为如许，今天的工人想复造一台策动机，会发现困难重重。
那就似乎让今天的纺织工人仿制一件龙袍一样。今天的纺织工艺已经如斯兴旺，但更先进的纺织厂却无法复造一件几百年前消费的龙袍。纯手工打造的龙袍，其实不合适当今的工业化消费。工业主动化大消费带来了高效便当的消费才能，但同时也丧失了良多传统的纺织工艺。
在航天工业消费范畴同样如斯，今天不克不及消费F-1策动机，并非因为图纸丧失了，而是因为现代的财产工人，不掌握50多年前工人的娴熟身手，就算照着图纸也做不出一样的产物来了。说句题外话，假设把F-1图纸交给中国，没准还实能再造一台出来。事实中国一些火箭曲到今天还在利用上世纪设想的策动机，那些策动机跟F-1的设想理念差不多，对工人身手的要求相比照较高。好比中国的载人火箭长征2F，利用的策动机也算是比力古老的策动机了，消费流程对人工的要求仍然比力高。换句话说，中国的航生成产范畴仍是躲龙卧虎的。
策动机是如许，其他部门也是一样的，所以美国不会再从头根据图纸消费土星五号了，就算能消费出来，付出的代价也远远超越从头设想的火箭。就算从头消费F-1策动机，也会根据如今的消费理念停止设想优化，然后再消费，不会简单反复今天的故事。
二、SLS为啥不克不及再现土星五号的灿烂？
为什么美国精心设想的重型火箭SLS，运力还赶不上几十年前的土星五号呢？那是跟设想理念离不开的，土星五号昔时是被使命逼出来的设想计划。达不到那样的推力，就完不成载人登月的使命，因为阿波罗飞船就是那么重的。昔时为了平安可靠，每一个环节都需要认实查抄，不断改进，宁可做过了，不克不及做不敷。传闻F-1策动机为了验证可靠性，在点火试验的时候，以至往燃烧室里面安拆炸药，看看策动机能否禁受住炸药的冲击。
今天的SLS，设想理念跟土星五号完全纷歧样。没有逃求最强更先进，反而要求在能完成使命的前提下，尽量节约经费，包罗研发经费和消费经费。为了逃求节约经费，所有策动机都是成熟的策动机，完全没有利用全新研造的策动机。以至前三个火箭间接利用昔时航天飞机剩下的主策动机。那还不算完，因为那款火箭是一次性的，不诡计收受接管，NASA认为给它用航天飞机利用的策动机太浪费了。后面的策动机要停止改进，把可反复利用的策动机降低设想原则革新成一次性的策动机，从而降低消费成本。
固然SLS利用的都是以前设想的策动机，但每一款策动机都代表着世界上更高的程度，并非随意凑合的。固体助推器，推力到达了惊人的1490吨，两台加起来2980吨，远超越任何液体火箭策动机的推力，也远超所有现役固体火箭，代表固体火箭的更高程度。芯级利用的液氢液氧策动机，固然推力只要200吨级别，远远比不上F-1的680吨，但也是同类型里面更先进的，此外国度还没有超越它的。可见美国航天手艺家底确实雄厚。
当然，前几个火箭的发射使命决定了，SLS不需要土星五号那么强的运载才能。如今设想出来的飞船比阿波罗飞船更笨重，对火箭运载才能的要求天然也就降低了，别的通过利用月球轨道交会对接手艺，人类已经不需要一次性发射一个近50吨的各人伙往月球着陆了。将来载人探测火星的使命需要更强的运载才能，到时候再进步运力也还来得及。并且根据设想规划，SLS未来的版本，也确实将到达以至超越土星五号的运载才能。
但是，相关于美国私家公司SpaceX来说，NASA的设想理念仍是过分守旧了。SpaceX公司也为载人登月使命设想了重型火箭和宇宙飞船，就是我们经常说的超重火箭和星舰。那套设想计划，超越了所有传统的设想理念，把运力进步到更大，同时还会把成本降到更低，利用现代化设想消费理念的同时，还能让火箭运载才能到达以至超越土星五号。以至能完成土星五号也远不成及的深空探测使命。
紧跟在他们后面的是中国的长征九号，固然没有正式立项，但也将成为世界上最重要的重型火箭，搀扶帮助中国完成载人月球探测以至载人火星探测的梦想。长征九号也是可以赶超土星五号的一款火箭，一共有三套设想计划，第一款设想相比照较守旧，后面两款都利用了先辈的动力冗余计划和可收受接管计划，一旦实现意味着中国火箭到达了世界更先进的程度，正式进进第一梯队。
转自：东城看星
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