问题

中国为什么不制造航天飞机,相关技术实力如何?

回答
中国不制造传统意义上的“航天飞机”,主要是基于战略选择、技术路线和成本效益的考量,而非完全的技术实力不足。理解这一点,需要我们深入剖析航天飞机的定义、中国当前的航天发展方向以及中国在航天领域积累的技术实力。

什么是“航天飞机”?

首先,我们需要明确“航天飞机”(Space Shuttle)的概念。这里我们主要指的是美国在1981年至2011年间服役的“航天飞机计划”,其特点是:

可重复使用设计: 航天飞机是世界上第一种部分可重复使用的运载系统。其轨道器(Orbiter)像飞机一样可以滑翔着陆,能够多次执行太空任务。
轨道器+助推器+外储箱的组合: 整个系统包括可以重复使用的轨道器、可重复使用的固体火箭助推器(SRBs)和一次性使用的大型燃料外储箱(ET)。
多功能性: 设计初衷是作为一种“太空卡车”,能够将载荷送入轨道、进行卫星在轨维修、部署和回收卫星,甚至建造空间站。
高复杂性与高成本: 航天飞机设计极其复杂,研制和运营成本极高,每次任务的准备工作也十分漫长和精细。

中国为何不制造类似美国航天飞机的“航天飞机”?

中国目前没有制造与美国航天飞机(Space Shuttle)完全同类型、同设计理念的载人航天器,主要原因如下:

1. 战略选择与发展路线的不同:

中国更侧重于“可重复使用航天器”的演进而非一次性模仿: 中国航天科技集团和中国科学院等研究机构一直在研究和发展可重复使用航天器,但其技术路线和设计理念与美国航天飞机有所不同。中国更倾向于发展更高效、更经济、更适应自身需求的下一代可重复使用运载系统。
中国现有的载人航天体系已经成熟且高效: 中国已经建立了以“神舟”飞船(单次使用,但载人能力强,可靠性高)、长征系列运载火箭(可部分重复使用发动机的也在研发中)以及正在建造的中国空间站为核心的完整载人航天体系。这个体系在运载能力、任务灵活性和成本效益上,对于当前中国航天发展的需求是足够且高效的。
更注重经济效益和实用性: 美国航天飞机虽然具有一定的重复使用性,但其高昂的研制和运营成本、以及维护的复杂性,使得每次任务的单位成本非常高。中国在发展航天技术时,更加注重成本效益和实用性。中国现有的载人飞船和运载火箭组合,虽然一次性使用,但在整体成本控制和任务执行效率上,更能满足国家的需求。
循序渐进的研发策略: 中国航天发展一直是稳扎稳打,从“东方红”一号卫星到“神舟”系列飞船,再到中国空间站,每一步都稳健推进。研发一款全新且高度复杂的系统如航天飞机,需要巨大的投入和风险,中国更倾向于在现有技术基础上,逐步迭代和升级。

2. 技术挑战与成本考量:

技术难度巨大: 航天飞机的核心技术,如可重复使用的轨道器、耐高温的隔热瓦、复杂的发动机系统(主发动机使用液氢液氧燃料,可以重复点火)、复杂的飞控系统等,都代表了当时世界航天技术的最高水平。研发这样一套系统,需要攻克大量技术难题。
高昂的研发和运营成本: 航天飞机项目的总投入是天文数字。其研制成本、每次发射的成本以及后续的维护、升级成本都非常高昂。中国在有限的资源下,需要优先发展更具战略意义和实际应用价值的航天项目。

3. 未来技术发展方向的考量:

下一代可重复使用运载器: 中国正在积极研发下一代可重复使用航天器,包括可重复使用的载人飞船和可重复使用的运载火箭。这些新型载具可能不再是模仿航天飞机的气动翼式着陆,而是采用更先进的垂直起降、水平起降或混合技术,并且可能更注重整体系统的可重复使用和经济性。
技术路线的演进: 例如,中国正在研发的长征九号重型运载火箭,以及未来的可重复使用技术,都将是全新的设计理念和技术路线。中国更希望通过自主创新,走出一条适合自身发展的道路,而不是简单复制他国已有的模式。

中国在航天领域的技术实力:

尽管中国没有制造传统意义上的“航天飞机”,但这并不意味着中国在航天技术上存在短板。相反,中国在许多关键领域都取得了举世瞩目的成就,其航天技术实力是毋庸置疑的:

1. 运载火箭技术:

长征系列运载火箭: 中国拥有完整的长征系列运载火箭家族,从小型火箭到大型火箭,能够满足各种发射需求。长征系列火箭可靠性高,运载能力不断增强。
发动机技术: 中国在液体火箭发动机(如YF77、YF100等,为长征五号、长征七号等提供动力)和固体火箭发动机方面都取得了重大突破,部分发动机已具备重复点火、变推力等先进能力,这为未来可重复使用火箭奠定了基础。
可重复使用火箭研究: 中国航天科技集团等机构正在积极研发可重复使用的运载火箭,目标是实现火箭的第一级或整体的可重复使用,以大幅降低发射成本。这与航天飞机对可重复使用的追求在目标上是一致的,但技术实现方式可能不同。

2. 载人航天技术:

“神舟”系列飞船: 中国自主研发的“神舟”系列载人飞船,已经成功将多名航天员送入太空,并能与空间站进行交会对接。其技术成熟度、可靠性和载人能力都达到了世界先进水平。
空间站建造: 中国独立完成了“天宫一号”、“天宫二号”空间实验室的建造,并正在建设自己的“中国空间站”(天宫空间站)。空间站的建造涉及复杂的轨道对接、舱段组装、生命维持、在轨维修等一系列高难度技术,这是衡量一个国家航天综合实力的重要标志。
航天员训练与保障: 中国在航天员的选拔、训练、健康监测以及太空生存保障方面积累了丰富的经验。

3. 航天器设计与制造:

卫星技术: 中国在通信卫星、导航卫星(北斗系统)、遥感卫星、科学探测卫星等方面都取得了显著成就,并且卫星的自主设计和制造能力很强。
深空探测: 中国的“嫦娥”系列月球探测器(包括绕月、落月、巡视器,以及采样返回),“天问一号”火星探测器(包括环绕、着陆、巡视),都标志着中国在深空探测领域的重大突破,体现了其复杂航天器设计、控制和任务执行能力。

4. 航天测控与通信:

全球测控网: 中国已经建立起覆盖全球的航天测控网络,能够对航天器进行实时监控和指令传输。
深空测控: “天问一号”任务成功证明了中国在深空测控通信方面的能力,能够与远在数亿公里外的航天器保持稳定联系。

5. 新型航天器研究(与航天飞机精神相关):

可重复使用试验航天器: 中国在近年来已经成功试飞了可重复使用试验航天器(例如2020年成功试飞的航天器)。这种航天器在轨一段时间后,成功返回并着陆,虽然具体技术细节尚未完全公开,但表明中国正在积极探索和掌握更先进的可重复使用技术,其设计理念可能与美国航天飞机有所不同,例如可能采用更先进的返回方式和更全面的可重复使用能力。
亚轨道重复使用飞行器研究: 也有报道称中国正在研究亚轨道重复使用飞行器,这属于更前沿的商业航天和太空旅游领域。

总结:

中国不制造与美国航天飞机(Space Shuttle)完全相同的航天器,并非因为技术实力不足,而是基于战略规划、成本效益、技术路线演进以及对未来航天发展趋势的判断。中国航天部门在现有成熟技术基础上,正以更具前瞻性和经济性的方式,积极研发新一代可重复使用航天器,并在载人航天、深空探测等多个领域取得了世界领先的成就。中国的航天发展更倾向于自主创新,走出一条符合自身国情和发展需求的道路,而不是简单地复制已有的模式。可以预见,未来中国将会在可重复使用航天器领域带来新的技术突破和创新。

网友意见

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这是因为以目前人类的技术水平,建造多次使用的航天飞机还太勉强。

中国曾经考虑过设计制造自己的航天飞机——“长城一号”。后来放弃了。


美国研制航天飞机的目的就是要降低发射的开支。重复使用,理论上确实是比一次性的东西要经济。其实不然。美国航天飞机降落以后,居然要全部拆开,然后逐次进行检查和维护。

美国人一开始想象的航天飞机维护是这样的:

结果它是这样的:

系统的复杂度,发射的强震动、巨大的加速度,以及降落的高热量,使得很多东西都可能出问题。即便是目前的技术也不能保证很高的可靠性。因此每次任务都必须经过非常细致的检查。

这种检查成本全部加到一起,使得航天飞机的实际成本大大高于预期。这也使得航天飞机对比普通一次性飞船,在经济性上反而比较低。而且安全性能还是不如成熟的一次性宇航飞船。

因此,NASA在研发下一代宇航载具的时候,也放弃了航天飞机。新的猎户座飞船的方案是仅仅重复使用指挥模块(中间的圆锥型部分)。动力等部分都是一次性的。这样就提高了整体的可靠性。该系统计划在2014年进行首飞。


经评论中一位朋友(重名者有点多,无法@)的指出,美国私人公司在NASA资助下也在研究下一代航天飞机Dream Chaser:

不过一看就知,这架飞机比原来的航天飞机小了很多。它的设计长度只有9米,而原来航天飞机的长度是37.2米。该飞船主要是针对空间站的人员和货物运输。它不像原先的航天飞机那样可以承载其他航天器(如卫星)的发射、维护和回收工作。所以整体来说自然也精简了许多。不过2013年第一次无动力降落实验中,左起落架未能展开。希望不会影响Dream Chaser 计划于2016年底进行的首飞。

即便是宇航技术最先进的美国在航天飞机上也是磕磕绊绊,可想而知中国会做什么样的选择了。只能说现在人类的技术水平还不太行。

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现有技术达不到,同时也没有必要。
航天是一个靠积累的行业,由于当年科研上欠债欠的多,中国的积累是相对薄弱的。
很多人意识不到当年有多穷。那时候可没什么星辰大海,每天困扰着所有行业的问题是吃饭。当年的科研项目不是为了什么探索尖端科技追求世界领先,主要目的是靠项目解决吃饭问题,尽量留下点人才,为未来留下种子而已。
90年代时穷的工资都开不出来,靠从牙缝里挤出的那点钱,新火箭和载人航天只能保一个,而载人航天涉及的面更大,能解决更多人的吃饭问题。如果搞了新火箭,所有搞载荷的恐怕真要去卖茶叶蛋了。。。。。。
中国火箭技术比较老旧是客观的事实,这些年也是一直在补课,离美国当年的实力还有很大差距,中国的现有技术造不出航天飞机。

再者,航天飞机作为已经被证实是弯路的技术路线。中国作为后来者,没有必要跟着把弯路也走一遍。
如果真需要航天飞机,没有不行。那么中国100%能造出来。
须知科研的难度,并不在于造出已经被证明能造出来的东西。只要是已知事物,无论多么难,在科研领域都可以说是难度系数0%。
————只要是人类造出来过的东西,给人给钱给时间,100%能造出来!
造已知的东西没什么不可逾越的难度。中国一不缺钱二不缺人,只要是世界上有的,没什么是造不出来的。如果航天飞机像隐身战机一样重要的话,早造出来了。
航天飞机上美国走了弯路,中国没必要跟进。按照既定路线继续前进就是最好的办法。须知直到今日航天也不富裕,国家不会不计回报的砸钱,钱还是要省着花。


最后说一点废话。在未来,中国也可能会做很多在科研上花了大钱,最后为全人类证明一条路走不通的事。花小钱办大事的时代已经即将过去了,须知花小钱办大事的前提,是因为别人已经花大钱做了最重要的事————证明了可行性。

先行者不易,NASA这些年被喷的已经够惨了。希望到时候中国走了弯路的时候,社会上不要喷劳民伤财喷的太凶。。。。。。。

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航天飞机是个第一次发射NASA就发现:“我们可能搞砸了!”的项目。

设计寿命一百次,但是每次发射后维护保养需要接近半年...

用光它的设计寿命需要五十年?

那个傻逼拍板立项搞得这种破烂?这是航天艾,用五十年?

但是搞航天飞机这个项目NASA烧了差不多相当于整个太平洋舰队的经费,现在两手一摊说这玩意是破烂?

所以唯一的解决方案就是等它故障然后再停飞它。

但是航天系统出故障就等于是死亡啊,这玩意载客量又是空前绝后(反正最近二十年不会有超过的)的七人...

知道航天员有多贵吗?战斗机飞行员大约等于同等重量黄金堆出来的,航天员乘以10肯定不止,马马虎虎乘以100应该差不多...

于是NASA就开始允许短期培训的社会人士乘坐航天飞机...我瞎猜的...

好容易耗到了挑战者号事故...

妈呀贪生怕死的美利坚人民,打仗缩头乌龟举枪盲射打光弹夹就呼叫炮火支援的洋基佬,居然全民一致众口一词前仆后继的支持NASA继续飞航天飞机......

知道NASA这些年是怎么熬过来的吗?


so,我们为什么要再犯一次这个傻呐?

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