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美媒提前祝贺:美国已将“发臭”的俄火箭发动机踢到路边

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美国终于宣布,未来将不再依靠俄罗斯火箭发动机了?最近,联合发射联盟(ULA)和SpaceX表示将准备完成首批“国家安全发射”,并用“火神-半人马”和“猎鹰”火箭,替换安装俄罗斯RD-180发动机的“宇宙神-5”(阿特拉斯-5)火箭。

几乎同时,诺斯罗普·格鲁曼宣布将选择与萤火虫航天合作,为“安塔瑞斯”(心宿二)火箭打造新的一级助推器,替换掉目前的俄罗斯RD-181发动机。



就为这件事,美国“国家防务”网站使用了头条标题《美国将俄罗斯火箭发动机踢到路边》,凸显了美方对找到俄罗斯火箭替代品的重视程度。然而,前两年还有美国科学家宣称,美国在10年内都无法造出匹敌RD-180的国产发动机。

RD-180发动机是由俄罗斯Energomash公司设计制造的双燃烧室、双喷嘴发动机,采用煤油和液氧燃料。该发动机在上世纪90年代被美国引进(共交付120多台),用于“宇宙神-5”运载火箭的第一级。从2002年开始,“宇宙神-5”火箭一共发射36次,成功35次,唯一失败还是二级发动机的美制RL-10A故障导致的,由此可见RD-180的优秀。



至于RD-181发动机,则是美国在2016年从俄罗斯引进,同样为液氧煤油燃料,一共计划进口60台,主要安装在“安塔瑞斯”运载火箭上作为第一级。“安塔瑞斯”运载火箭主要用于发射“天鹅座”飞船,以及为国际空间站运送物资,目前已经发射了10次。

但是俄乌冲突爆发后,美国对俄罗斯进行了全面制裁,作为反制,俄罗斯宣布停止向美国供应RD-180和RD-181发动机。目前,美国仅剩下大约20多台RD-180和4台RD-181,只能完成个位数的发射任务。如果美国无法找到火箭替代品,那么将失去一大半的宇宙发射能力。



为此,联合发射联盟(ULA)总裁兼首席执行官托里·布鲁诺表示,为了取代RD-180,将需要设计一个新引擎来安装在“宇宙神-5”的后端。但是,这个工作难度较高,需要重新构建火箭结构并围绕新发动机设计一切。

托里·布鲁诺承认,RD-180的设计是美国火箭发动机制造商无法复制的,其中包括用于燃烧室壁的独特金属混合物,可防止其在发射压力期间破裂。尽管如此,他表示:“我们可以说,那又怎样?我们不再需要你那发臭的引擎了!”



托里·布鲁诺表示,在逐步淘汰已购买的剩余RD-180发动机的同时,ULA将使用新的“火神-半人马”重型运载火箭(二级采用半人马发动机,与“宇宙神-5”相同)执行预定的任务。该火箭自2014年以来一直在开发中,具有较好的成本优势。“火神”具有与“宇宙神-5”相同的单核结构,第一级火箭采用“蓝色起源”公司的BE-4发动机,采用液态甲烷燃料,同时能添加多达六个固体火箭助推器,因此推力比“德尔塔IV”重型火箭更大。

目前,美国联合发射联盟(ULA)仅有“德尔塔IV”重型火箭不受俄罗斯反制裁影响,但是该火箭成本很高。而“火神”运载火箭的成本,据称只有“德尔塔IV”的三分之一,甚至四分之一。



据称,“蓝色起源”公司的前两个BE-4发动机已接近完成。根据BE-4的性能配置中看到的情况,布鲁诺表示“对引擎非常满意”。他指出,“火神”火箭将绕过任何试飞,直接进入认证发射阶段。火箭的首飞将携带“游隼”月球着陆器,用于美国宇航局的“商业月球有效载荷服务”计划,有望在今年年底进行发射。

5月份,美国太空系统司令部向联合发射联盟(ULA)和“火神”火箭分配了前五次国家安全任务,作为国家安全太空发射第二阶段的一部分。虽然没有宣布发射的具体时间表,但预计将在未来两年内完成。



而作为合同的第一部分,SpaceX收到了来自太空系统司令部的三项任务。该公司计划在发射的第一阶段使用其“猎鹰-9”和“猎鹰重型”火箭,这两种火箭均由该公司自己的“梅林”系列煤油和液氧发动机提供动力。

至于安装了RD-181发动机的“安塔瑞斯”火箭,将使用萤火虫航天开发的7台“米兰达”发动机作为第一级,原来则是两台RD-181。尽管萤火虫航天公司宣称推力将更大,但7台发动机并联使用将极大降低可靠性,而且这项工作在2024年才能完成。



综上所述,美国为了消除俄罗斯反制裁造成的影响,加大了本国火箭技术的开发力度,甚至不惜跳过试验阶段,直接让“火神-半人马”进入首次实战发射,时间表足足提前了两年(原本计划在2024年后发射)。其他公司推出的新型火箭,由于缺乏足够的验证和技术积累,也都存在各种可靠性隐患。

由此看来,美国航天部门未来两年的火箭发射,出现重大事故的概率极大提高。而且这些发射,都关系着国际空间站或重返月球的战略性任务,影响甚大。(作者:陶慕剑)

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