技不如人? 为何美国57年前火箭推力达3400吨, 中国现在只有1078吨

沈嫣然2024-05-28 11:38:49  123

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前言

5月3日,嫦娥六号搭载着长征五号运载火箭点火升空,可是,火箭起飞的推力只有1078吨。

可是美国在55年前的火箭起飞推力就达到了3408吨中国现在才1078吨,为何差距这么大?

技不如人?

中美两国在航天领域的竞争由来已久,火箭推力作为衡量火箭运载能力的关键指标,更是比拼的焦点。

要知道,美国在20世纪60年代就研制出了大推力火箭土星五号。

1969年首飞的土星五号是美国阿波罗登月计划的主力运载火箭。

这枚巨型火箭全长110.6米,由三级火箭组成,其中第一级火箭直径达到10米,五台F-1发动机的总推力高达3400吨。

这一推力记录在当时乃至今天都无出其右,土星五号也因此名垂航天史册,正是在它的强大运载能力支持下,阿波罗11号于1969年成功实现载人登月,美国也由此在太空竞赛中确立了领先地位。

与美国相比,中国虽然起步较晚,但发展速度惊人,2016年11月3日,中国新一代大型运载火箭长征五号首飞成功。

长征五号是中国目前现役运载能力最强的火箭,其芯级直径5米,捆绑4个直径3.35米的助推器,起飞推力达到1078吨。

尽管与土星五号的3400吨还存在不小差距,但长征五号却是中国登月探测、建设空间站等重大航天任务的中流砥柱。

中美火箭推力的差距从一个侧面折射出两国航天发展水平的不同。

美国在半个多世纪前就已经掌握了大推力火箭技术,而中国直到21世纪才开始发展重型运载火箭,整体上落后了美国几十年。

然而,中国并没有因为早期的差距而停滞不前,通过几代科研人员的接续努力,中国自主研制的长征系列火箭日臻完善,运载能力不断提升。

以最新的长征五号为例,其近地轨道运载能力达到25吨,地球同步转移轨道运载能力达14吨,已经能够满足绝大多数航天发射需求。

更重要的是,在长征五号研制过程中,中国攻克了大直径箭体设计、大推力发动机制造、大型贮箱制造等一系列关键技术,为未来火箭升级发展奠定了基础。

目前,中国新一代超重型运载火箭长征九号正在研制中,预计近地轨道运载能力可达100吨以上,起飞推力更是有望达到6000吨量级,

超过当年的土星五号,届时将助力中国载人登月、行星探测等深空探索任务。

由此可见,尽管当前还存在一定差距,但通过自主创新,中国完全有能力在未来缩小与美国的火箭推力差距,实现航天领域的赶超。

那么,中国当初如何与美国拉开差距的呢?

差距产生的原因

纵观20世纪下半叶的航天发展历程,冷战背景下美苏太空竞赛、二战后美国的技术积累以及中国建国初期的客观条件,都对两国火箭能力的差异化发展产生了巨大的影响。

在20世纪50-60年代,冷战格局下,美国和苏联为了争夺太空主导权展开了激烈角逐。

1957年苏联发射首颗人造卫星,1961年将宇航员加加林送入太空,美国为了迎头赶上,启动了载人登月计划。

在这场太空竞赛中,美苏两国都不计成本地投入大量资金和资源,全力发展航天事业。

以土星五号火箭为例,其研制费用就高达65亿美元,按照现在的价值相当于1400多亿美元,这种天文数字般的投入在当时是非常惊人的。

而苏联虽然最终在登月竞赛中败北,但其N-1超重型火箭的推力设计也高达4500吨,远超同时期其他国家水平。

反观中国,建国之初百废待兴,根本无力参与美苏太空竞争,这也是早期中美火箭能力差距的重要原因之一。

在第二次世界大战结束后,美国从战败的德国获得了大量火箭技术资料和人才。

德国科学家冯·布劳恩在美国主持研制的火箭技术测试版(ICBM),被称为土星五号的曾祖父,奠定了美国大推力火箭发展的基础。

紧接着,美国在战后率先研制成功原子弹,核武器技术的积累也为其火箭发展带来了溢出效应。

相比之下,新中国成立之初,面临着西方国家的封锁和制裁,无法获得先进技术,只能依靠自己的力量从头开始,这也使得中美火箭能力的差距被进一步拉大。

然而,中国建国初期的经济科技条件也限制了火箭早期发展。1949年新中国成立时,经济落后,工业基础薄弱,很多工业门类几乎为零起步。

当时的中国要解决温饱都很困难,根本无力支撑昂贵的航天项目,即便到了1956年制定十二年科技发展规划时,航天也只是作为备选项目,投入十分有限。

与之相对,彼时的美国凭借雄厚的经济实力和先进的工业体系,能够持续为航天领域提供强大支持。

此外,中美科技水平的差距也反映在了火箭研制能力上,20世纪50年代中国刚刚开始培养航天人才,而美国早在二战期间就已经涌现出众多火箭专家。

所以差距也就是这么出来的,那么中国面对如此大的差距,我国又如何一步步走向成功的呢?

中国航天崛起

中国航天事业从新中国成立后起步,经过几代人的接续奋斗,取得了举世瞩目的成就。

从艰难起步到跻身航天强国行列,从东方红一号卫星到长征系列火箭,从载人航天到月球探测,中国航天人用智慧和汗水谱写了一曲勇攀高峰、不断超越的壮丽凯歌。

中国航天事业的起步可谓困难重重,20世纪50年代,百废待兴的新中国面临着西方国家的封锁和制裁,科技水平与发达国家存在巨大差距。

然而,在党中央的坚强领导下,广大科技工作者排除万难,于1956年制定了十二年科技发展规划,将航天列为备选项目。

经过几年的艰苦努力,中国第一枚探空火箭T-7终于在1960年问世,这标志着中国航天事业正式起步。

之后,中国科研人员在弹道导弹研制方面取得重要进展,并开始酝酿发射人造卫星。

功夫不负有心人,1970年4月24日,中国第一颗人造卫星东方红一号发射成功,卫星上传来《东方红》歌曲,振奋人心。

这是中国航天史上的里程碑事件,打破了美苏在太空领域的垄断,标志着中国成为继美、苏之后第三个独立掌握卫星发射技术的国家,中国航天事业由此开启了崭新篇章。

进入改革开放新时期,中国航天事业进入快速发展阶段。长征系列运载火箭是这一时期最重要的成就之一。

自1970年首飞以来,长征系列火箭实现了从一号到五号的跨越式发展。

从最初为卫星提供运载服务,到逐步满足载人航天、月球探测等重大任务需求,长征火箭一次次刷新纪录、扩展能力边界。

目前,长征火箭已经形成了多种型号配置,能够满足低轨、太阳同步、地球同步转移轨道等不同的发射需求。

作为中国航天事业的中流砥柱,长征系列运载火箭从已经完成517次飞行任务,凭借优异的性能和可靠性,长征火箭已经成为中国航天走向世界的一张亮丽名片。

进入21世纪,中国航天事业实现了跨越式发展,一系列重大工程成功实施。最具代表性的要数载人航天和探月工程。

2003年,中国首次成功进行载人飞行,神舟五号搭载航天员杨利伟进入太空,实现了中国人首次进入太空的梦想。

随后,中国又相继完成了航天员出舱、两人飞行、空间实验室等任务,载人航天能力持续提升。

与此同时,探月工程作为中国航天三步走发展战略的重要组成部分,也取得了丰硕成果。

2007年,嫦娥一号卫星成功实现月球探测,开启了中国探月工程的征程,此后,嫦娥系列月球探测器先后实现了月球软着陆、巡视探测、月球背面着陆等壮举

但是,尽管我们已经有了如此成就,也要清醒地认识到,与航天强国相比,中国在某些关键领域还存在不小差距。

火箭运载能力,尤其是重型运载火箭推力水平,就是其中之一,因此,我国必须立足国情,遵循航天发展规律

既不能妄自尊大,盲目乐观,也不能妄自菲薄,否定成绩,只有坚持自主创新,掌握核心技术,中国航天事业才能真正做到弯道超车、后来居上。

当前,新一代重型运载火箭长征九号已经进入研制阶段,有望成为未来中国航天领域弯道超车的利器。

长征九号的设计推力超过3000吨,其近地轨道运载能力将达到140吨,超过当年土星五号的水平,有望助推中国实现载人登月、深空探测等宏伟目标。

长征九号的研制过程,也将推动中国在重型运载火箭设计制造、大推力发动机研制、超大直径箭体设计等方面实现关键技术突破,进一步缩小与世界先进水平的差距。

此外,随着商业航天异军突起,中国的民营火箭公司也正在加速发展,形成与国家队良性互动、错位发展的生动局面,这些都预示着,中国有望在新一轮太空竞赛中争得先机。

结语

如果中国想要实现航天强国梦想,既要仰望星空,又要脚踏实地,务求稳妥、务实高效。

必须进一步完善航天创新体系,充分发挥新型举国体制优势,在重大工程牵引下推动关键核心技术攻关。

毕竟梦在前方,路在脚下,纵使前路漫漫,只要我们心怀航天报国初心,秉持严慎细实作风,弘扬两弹一星精神和载人航天精神,必能不断创造新的辉煌,向着建设航天强国的宏伟目标不懈迈进。

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