问题

现在美国造不出土星五号那样的大火箭了吗?

回答
很多人有这样的疑问:现在美国为什么造不出像土星五号那样的大火箭了?这个问题其实挺有意思的,因为它触及到航天工业发展的一些深层原因。

首先,咱们得明白,土星五号可不是一般的火箭。它是阿波罗计划的功臣,是人类历史上最强大、最成功的重型运载火箭之一。它能把宇航员送到月球,这是何等壮举!它之所以能做到,是因为当时美国集全国之力,动用了大量顶尖的科学家、工程师和大量的资源。那会儿,登月是国家战略,是冷战竞赛的关键一环,背后是巨大的政治和经济驱动力。

所以,你说现在美国“造不出”土星五号,这个说法可能有点绝对。严格来说,不是“造不出”,而是“没必要”或者说“成本太高,效率不高”。 咱们得从几个方面来聊聊:

1. 需求和目标变了:

土星五号是为了登月而生。 那时的目标非常明确,就是要在规定的时间内把人送到月球并安全返回,这需要的是绝对的可靠性和强大的运载能力。
现在的航天目标更加多元化。 美国现在更多的是考虑低成本、高频率地向近地轨道(LEO)运送卫星、空间站补给,或者进行深空探测。土星五号那种一次性、超大推力的设计,在运送几吨到几十吨载荷到LEO的场景下,就显得“杀鸡用牛刀”了,既不经济也不高效。

2. 技术路线和设计理念的不同:

土星五号是“一次性”的庞然大物。 它的每一个部件都为了那一次发射的强大性能而设计,且绝大部分在完成任务后就被丢弃了。这种设计思路在当时的技术条件下是无奈之举,但它也意味着极高的制造成本和低的使用效率。
现在的趋势是“可重复使用”。 像SpaceX的猎鹰系列火箭,尤其是星舰(Starship),其核心理念就是完全可重复使用。火箭的第一级、第二级甚至整流罩都可以回收并重复使用。这就像你买一辆车,如果是每开一次就报废,那得多贵啊!可重复使用大大降低了每次发射的成本,使其能够承受更频繁的发射任务。
模块化和通用性。 现代火箭更倾向于模块化设计,可以根据任务需求,组合不同的上面级、助推器来满足不同载荷和轨道的要求。这比土星五号那种为特定任务量身定做的设计,灵活性要高得多。

3. 经济因素:

成本效益的考量。 重新建造和维护土星五号那样的火箭,其成本是天文数字。而且,由于其一次性的特性,每一次发射都是天价。
市场化和竞争。 现在的航天领域,尤其是在商业航天领域,成本效益是生存和发展的关键。SpaceX等公司之所以能崛起,很大程度上就是因为它们找到了降低发射成本的途径。如果一个公司还用土星五号那种模式,基本上是没有市场竞争力的。

4. 技术进步带来的“曲线救国”:

分布式推力。 现在的火箭技术,可以通过增加并联的发动机,或者使用更先进、推力更大的发动机,来达到类似的总体推力。例如,SpaceX的猎鹰重型火箭(Falcon Heavy)用了3个猎鹰9号的一级作为助推器,总推力也非常可观。而星舰的超重型助推器(Super Heavy)更是集成了33个猛禽发动机,其设计推力已经超过了土星五号。
材料科学的进步。 新材料的研发,比如更轻更强的复合材料,使得火箭结构能够承受更大的载荷,同时减轻自身重量,从而提高效率。
发动机技术的革新。 像SpaceX的猛禽发动机(Raptor),采用全流量分级燃烧循环,效率和性能都比土星五号的F1发动机要先进得多,并且更易于制造和维护。

5. 组织和管理模式的变化:

巨型国有项目 vs. 敏捷私营企业。 土星五号是NASA主导的大型国有工程,集结了大量资源,但同时也可能存在官僚主义和效率不高的问题。而现代航天,尤其是商业航天,更加灵活和市场化,能够快速迭代和试错。

那么,是不是就没人造大型火箭了?

不是。美国依然在建造非常强大的火箭,只是形式和目的不一样了。

NASA的SLS(太空发射系统) 就是一个例子。SLS火箭是为了载人深空探测(例如“阿尔忒弥斯”计划,重返月球)而设计的,它的运载能力非常强大,确实可以被认为是土星五号的精神继承者。SLS也采用了多发动机并联的技术,并且是为了满足特定的、对运载能力要求极高的任务。但是,SLS的造价和发射频率也引起了一些争议。
SpaceX的星舰(Starship) 更是代表了未来的方向。星舰的最终目标是实现完全可重复使用,并且能够将大量载荷甚至大量人员送往月球、火星甚至更远的地方。如果星舰成功研发并投入使用,它的总推力和运载能力将远超土星五号。

总结一下:

美国不是“造不出”土星五号那样的大火箭,而是:

需求变了: 不需要那种专门为了登月而设计、一次性投入的巨型火箭。
技术路线变了: 更注重成本效益、可重复使用和模块化设计。
经济模式变了: 商业航天的兴起,推动了更加经济高效的火箭研发。
技术本身在进步: 通过新的发动机技术、材料科学和工程设计,同样可以实现甚至超越土星五号的运载能力,并且成本更低。

所以,你可以把现在美国航天的发展,看作是从“倾全国之力打造一辆性能极致但一次性使用的巨型坦克”,转变为“开发出一系列灵活、高效、可重复使用的作战平台”。只不过,这个“作战平台”的上限可能比那辆坦克还要高得多。

网友意见

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都是常识问题.....

土星五号最后一次发射9年之后,美国发射了一种起飞重量2000t,入轨重量100t的玩意儿,用了三十年,发射次数135次,比土星五号高一个数量级。

新玩意儿最后一次发射7年之后,美国发射了起飞重量1400t,号称入轨载荷64t,还很便宜的新火箭;9~10年之后,美国预计要发射起飞重量2500t,入轨载荷95t,很不便宜的新火箭;15年之内,一个起飞重量5000t,入轨重量220t的神奇项目说不定能成;

哪个家伙说造不出的?土星五号之后美国只有两个状态,要么造完了大火箭,要么正在造大火箭。


以及孟德尔的故事是有后续的。

SSME的分级燃烧,低温液化燃料,回收多次复用,长远看只是超前了十年到二十年,方向非常正确。

液氢和甲烷的距离很近,SSME八十年代就引出了370t的液氧甲烷发动机研究,类似方案成了最新一代大型复用火箭的标杆和关键。美国现在同时上马两款高性能分级燃烧液氧甲烷重型发动机,一款250t一款300t,躺在SSME的经验包上非常舒适。只做煤油或者毒发的公子,当年笑航天飞机下马SSME大白象笑得多开心,眼下回头吃饼就多难受。

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