爲什麼美國不再製造土星五號重型火箭,而是去研究新的大推力獵鷹重型火箭?

數碼快資訊


目前美國SpaceX的目標主要是將航空航天商業化。雖然幾十年前美國人確確實實是登上了月球,當時美蘇在航天領域的競爭也非常激烈。但是這種競爭更多的是政治任務,其政治意義也遠大於實際意義。當時美國開發的土星五號,蘇聯開發的RD-170等發動機雖然性能確實很牛逼,但是仍然是遠遠不足以滿足航天商業化發展需求的。

土星五號火箭的自重就有3038噸,但是近地軌道的運送能力也只有118噸的水平。土星五號發射1次的成本是5億美元。這是什麼概念?同時期的企業號核動力航空母艦的造價也不過4.5億美元。也就是說我們把一個118噸的東西送到近地軌道需要花掉一艘滿載排水量94000噸的核動力航母的錢。從運載的角度講,其效率真的非常低。

很明顯,這種效率想拿來商業化地發展航天是完全不可能的事情。

新時代SpaceX的獵鷹-9在這方面就取得了非常大的進步。獵鷹-9的自重為549噸,近地軌道投送質量為22.8噸。近地軌道的投送質量達到了火箭自重的4.15%,而土星五號是3.88%。這方面進步雖然看上去不是很大。但是其單次發射的費用降低到了6200萬美元,換算到土星五號當年的幣值,單位耗資降低了90%以上。實際上以獵鷹-9的技術,投送能力還能提高很多,不過這個火箭是能夠反覆使用的,發射後可回收,所以才能大幅度的降低成本。火箭在發射後會自動落回地面,並且發動機會多次點火控制火箭的下落速度,從1300m/s降低到2m/s,如果發動機的燃料全部用來發射,那麼很明顯能夠提高的運載量還會更多。

總的來看,得益於多年的技術進步,SpaceX的獵鷹-9火箭前景還是非常光明的。


貞觀防務


首先,最核心的原因是後者的性價比明顯高於前者。

土星五號又被稱為月球火箭,是美國航天局在阿波羅計劃和天空實驗室計劃中使用的多級可拋式液體燃料火箭,高110.6米,直徑10米,起飛重量3038噸,總推力3400噸,可將140噸載荷送入近地軌道,是人類歷史上使用過 的最重、推力最強的運載火箭。可以和土星五號媲美的是蘇聯的能源號火箭,後者可以將重達88噸的有效載荷送入近地軌道。二者都是在二戰後美蘇冷戰中進行的軍備競賽中產生的。

土星五號在1967年11月9日完成首飛,將阿波羅11號成功送上月球,阿姆斯特朗也因此成為踏上月球的第一人。此後,到1973年,土星五號先後執行13次發射任務,其中第13次是發射空間實驗室。在完成12次登月和空間實驗室任務後,土星五號停產,甚至生產線也被拆除,從此成為傳說。

但是,值得一提的是,土星五號一次發射費用高達2億美元,幾乎相當於一艘航母的價格。這還是當時的價格,算上通脹的話,這個價錢在今天還要翻上很多倍。因此也有說法認為,美國之所以暫停登月計劃,除了冷戰中軍備競賽取得勝利外,登月耗資巨大也是主要原因。

相比之下,獵鷹重型的性價比就高多了。


先來看一組數據,獵鷹重型高70米,寬12.2米,起飛重量1420噸,27臺發動機同時工作提供了高達2260噸的起飛推力,近地軌道有效載荷高達63.8噸。

這組數據的背後,意味著重型火箭乃至商業航天正在告別天價,廉價實用的商業航天大門已經開啟。而根據官方報價,獵鷹重型的單次發射費用只要9000萬美元,與土星五號70年代就高達2億美元的價格相比,可謂便宜到很感人有木有!

除了發射費用外,獵鷹重型還有強大的複用能力。首飛的獵鷹重型火箭的三枚一級箭體全部實現了回收,而其中兩枚火箭原本就是此前用過的二手貨。愈來愈成熟的回收和複用技術可見一般斑。

第三,獵鷹重型的模塊化組裝也是土星五號不可比擬的。獵鷹重型是由一枚新的獵鷹9號和兩枚回收的火箭組合而來,雖然需要對中間火箭一級進行結構優化等,但不需要徹底大改,不可謂不便捷。且模塊化組裝,使得火箭可根據實際發射需要,進行自由組合,這正是目前火箭發展的主流之路。因此,可以預見的是,未來,通過模塊化的發展模式,獵鷹重型完全有能力超過土星五號。

綜上來看,土星五號確實是個大力士沒錯,但綜合比較,其成本高昂且技術狀態較為落後,獵鷹重型則正如冉冉升起的朝陽,有著巨大的發展潛力。



留白說


【“土星五號”不會復活,“重型獵鷹”將引領人類航天技術發展!】

“土星五號”早已完成了歷史使命,不可能復活!“土星五號”高110米,直徑為10米,能夠將140噸的有效載荷送入近地軌道。到目前,“土星五號”仍舊是人類研發出的最大運載火箭。“土星五號”一共發射了12艘“阿波羅飛船”,而且在1969年幫助人類實現了首次登月。然而,隨著美國宇航局在上世紀70年代停止了登月項目,龐大的“土星五號”也失去了存在價值,停止建造。

既然美國要發展重型運載火箭,重返月球或者是登陸火星,那為什麼不重啟“土星五號”的建造,反而要另起爐灶研發“重型獵鷹”運載火箭呢?答案很簡答,為了省錢,也為了項目的持續性。“土星五號”確實是個大力士,但是技術狀態已經落後,而且重新建造需要高昂的成本。

“獵鷹”系列運載火箭,才是美國未來探索宇宙的新天梯。埃隆馬斯克的spaceX公司利用頂級科學家和民間資本,打造出了“私人航天帝國”。“獵鷹-9”和“重型獵鷹”這兩種運載火箭的技術,在世界範圍內是絕對領先的。“獵鷹-9”可以實現回收和重複利用,大大節約會了成本。而“重型獵鷹”的第一級,也就是兩個捆綁助推器、一個芯級助推段用的就是“獵鷹-9”,所以製造容易,而且大部分結構也實現了重複利用。可以說,“獵鷹”系列利用無可比擬的推力優勢和價格優勢,稱霸了國際航天發射市場,也贏得了NASA和美國空軍的青睞。未來,通過這種模塊化的發展模式,“獵鷹”系列運載火箭還會繼續發展和完善,終有一天會超越“土星五號”!


軍事觀察員東旭


1. 沒有當年的緊迫性

當年,美國跟蘇聯正處於理解競爭世界霸主地位的關鍵時刻。美國可以說是用了舉國之力才搶先完成了登月計劃。與此同時,也完成了很多浩大的工程!其中就包括了題主說的『土星五號』。

美國有沒有能力重拾『土星五號』?當然有!

但是沒有必要!

現在國際環境比較寬鬆,美國沒有必要去耗費力氣做那麼大的工程。在當年,美國不想輸給蘇聯,也不願意去承擔輸給蘇聯之後的後果。所以不得不拼盡全力搞出了『土星五號』這種大工程。現在,美國沒有這種壓力。



2. 獵鷹重型不是終點

美國人並不是把已經取得不錯成果的獵鷹作為終極目標。Space X和馬斯克的下一步計劃會是更大型的火箭還有其他跟進的規劃。


雖然獵鷹可以說是偉大的成就了,但是,這不是美國人的終極目標。還是一個嘗試,過渡。

3. 技術升級可以有更多想象空間

當年的技術環境跟現在有很大的差距。雖然土星五號非常厲害,但是,畢竟是幾十年前的技術和產品了。正常來說,也該升級換代了。只不過由於國際局勢的改變,美國人沒有繼續推動該項目的升級。

如果美國人現在把『土星五號』拿出來繼續用,那真的是吃老本,有點不思上進了。

採用新技術,雖然會比較辛苦一些,但是,在原有的積累上,有了新的突破,以後的想象空間會更大。如果回到土星五號,那麼土星五號也就是上限了。重新開始一個項目(事實上,也不可能完全棄用以前積累的技術的,只不過不是完全依賴以前的技術,做一些全新的嘗試),剛開始可能是獵鷹重型這樣子的產品,但是繼續發展下去,很有可能會出現比『土星五號』更先進,更強大的火箭。而且,目前來看,他們還希望可以做到更經濟!

現在沒有緊迫性,為什麼不慢慢嘗試?如果做成了可不簡單啊!


商業競爭中,戰略轉型應該是大家經常聽說的詞彙了。為什麼一個成功的企業,不一直沿用曾經帶來輝煌的戰略呢?因為,他們希望做得更好,不然,就會被淘汰。

美國人肯定不希望有一天,突然發現中國或者別的國家制造出比土星五更先進,更強大的火箭,然而自己卻依然只有土星五吧?

因此,做更多的嘗試,突破自己是很有必要的啊!哪怕美國已經很強大了,但是,變得更強大沒有壞處吧?

中國現在也很強大了,但是,我們會拒絕變得更強嗎?我想是不會的!


錢事不妄


首先題主得清楚,嚴格上來說你所說的美國是NASA(美國國家航空航天局),一個政府機構。SpaceX則是一家民企,私人航天公司。

NASA怎麼做是美國的事,SpaceX怎麼做是馬斯克的事。

回答問題。

NASA現在不弄土星五號了是明智的選擇,當年為了弄出土星五號可是不計成本的,只想著贏過蘇聯。所以土星五號價格極其昂貴。而且現在NASA也不需要那麼大運力的火箭了,用來登火星吧,運力還小。登月球吧,沒必要了,而且那價格不知可以買北京多少套別墅小區了。

重型獵鷹運力雖然不如土星五號,但是重型獵鷹便宜啊,比我大中華的長五還便宜非常多。

但是運力遠超長五,這實在是很諷刺。


騙編你很強


土星5號運載火箭,又譯農神五號,是美國國家航空航天局在阿波羅計劃和天空實驗室計劃兩項太空計劃中使用的多級可拋式液體燃料火箭。土星5號超重型運載火箭是僅次於蘇聯能源號運載火箭的推力第二大運載火箭。在1967年-1973年間共發射了13枚"土星5號"運載火箭,它們保持著完美的發射記錄。共有9枚"土星5號"運載火箭將載人的"阿波羅"號宇宙飛船送上月球軌道。土星五號由三級助推器,儀器艙,有效載荷組成,採用煤油液氧驅動,第一級由5臺F-1發動機驅動,第二級由5臺J-2發動機驅動,第三級由1臺J-2發動機驅動,總推力達到了3400噸,可以將127噸左右的載荷運到近地軌道,號稱史上最強運載火箭系統。

獵鷹重型火箭高將近70m,由3枚火箭構成(一枚經過改造的獵鷹9號和兩枚回收使用的獵鷹助推火箭),在發射中需要同時啟動27臺默林火箭發動機,其可以產生將近2260噸的可怕推力,可以將63.8噸的有效載荷送入太空。由於支持助推火箭的回收,多次重新使用,大大降低了使用成本。

為什麼需要研發新的重型火箭?土星五號是冷戰下的產物,為了和蘇聯爭霸太空。最終美國贏得了太空競賽,這是一種不計人力財力下的產物,美國的阿波羅計劃耗資近3000億美元,是整個國家支持下的結果。而現在冷戰早已經過去,這種冷戰思維已經過時了,土星五號的使用費用太高了,沒有任何的經濟效益,所以才有了現在的獵鷹重型火箭的誕生,根據space x的報價一枚獵鷹重型火箭的費用是9000萬美元,對於重型火箭來說費用還是比較低的,這次發射成功,是人向前的一大步,為人類未來的太空探索樹立了堅實的基礎。為火星移民提供了可能。


數碼快資訊


題主您好,對於任何一個國家來說,航天事業都是一個非常燒錢的,對於美國來說,阿波羅計劃應該是美國最為浩大的工程了,連曼哈頓計劃都不能相提並論,他幾乎涉及美國大部分企業,大學,總耗資255億美元,約佔當時美國gdp的0.5%,對於一個超級大國來說,涉及的問題方方面面,一個阿波羅計劃佔有0.5%是非常可怕的。如此僅僅只發射了13次阿波羅飛船。近些年來,冷戰結束,美國也沒有過去那麼闊了,如果繼續發射土星5號會破產的…

我大概算了下,土星5號的地球低軌載荷大約是127噸,一公斤耗費大約是10萬元,實際上應該會更高,因為當時的美金比現在值錢多了,而重型獵鷹最理想的情況,芯級主推全部回收並且可以再次利用,一次花費大約是9000萬美元,一公斤進入地球軌道僅僅是十塊錢,當然這個也應該更高,因為回收時的燃料會擠佔載荷,另一方面,重型獵鷹的火箭引擎並聯數太多了,可靠指數也不會高於土星5號,用兩次就扔和大規模檢查是少不了的。所以成本應該會更高,但依然低於我國的胖五,胖五我記著大約一公斤一萬不到。


幽幽古月1


現在有哪個活人說土星五號是我設計的嗎?

沒有。

活的沒有,那麼不活的物證呢,圖紙,實物土星五號,零件,用在其他火箭上的設計,都沒有。

這個土星五號真的有過嗎?

很多美國人認為根本就沒有過。

證據就是電視錄像,這個證明有過,但是這個作假就太容易了。

現在一說美國登月是假的,美國人還沒怎麼樣呢,就有很多中國人跳出來辯護了,好像我在馬他爹。

但是外國人一說中國這個是假的哪個是假的,這些人就跳出來說對啊,有可能啊,哪有五千年啊,中醫不科學啊,巴拉巴一大堆話。


北國風雲2


首先搞清為什麼要研製土星五號,土五用中國話說是帶著政治任務研發的,蘇第一個發人造衛星,美壓力極大,所以土五是不計成本,不計環保研製的,一切講求快,所以設計多有不周之處,再有五十年過去了,新材料及燃料,新的仿真方法出現了很多。所以土五是古董級的東西了。現在有時間了,在成本及新科技應用上考慮更多,沒必要再造土五了。一個B52,一個土五,是美國的兩張名片。

值得注意的是,美國人的反應速度非常快,當對手一有超越,美就能訊迅趕上,這是最可怕的。


心靈季節1


誰說不研究了?美國nasa和國防部依然看中的是特爾塔4,以及後續的重型火箭。特徵還是少數量大推力發動機,和spacex的小推力多數量剛好相反。你能說美國國防部和nasa都是腦殘麼?


分享到:


相關文章: