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美国也被卡脖子?如果俄罗斯断供发动机,美国火箭还能上天吗?

关键词:发动机,美国,俄罗斯,RD-,火箭,推力,航天,使用,煤油,发射

美国手上还有24台RD-180火箭发动机

开头

大家可能无法想象,像美国这样的航天强国,居然还要用俄罗斯的火箭发动机!

比如宇宙神5火箭,是美国重要的一款火箭,不仅发射过无数次卫星,还执行过火星任务呢,值得一提的是它搭载的发动机却是俄罗斯的RD-180。

以至于在俄乌冲突中,俄罗斯面对美国制裁,就发话说要断供其火箭发动机,同时已交付订单中尚未使用的发动机如果出现故障,也拒绝维修,让美国用别的东西飞吧,比如他们的扫帚!

这下好了,美国整天想着各种办法制裁别人,自己也要被制裁了吧。

那如果俄罗斯真断供的话,是不是就代表美国火箭无法发射?或者说对美国的影响到底有多大?

俄罗斯发动机

冷战时期,美国和苏联针锋相对,展开了全面的竞赛,尤其是航天领域,更是令人津津乐道。

在冷战后期,美苏在火箭发动机上走了不同的发展道路。

美国一心想要发展航天飞机,这玩意好呀能够重复使用,于是就放弃了煤油发动机,转而研发性能更厉害的氢氧发动机。

但是这个太烧钱了,尤其是后来还出现了几次航天飞机事故,不得不中断。

而苏联这边呢,什么都弄,氢氧发动机也有,煤油发动机也有,航天飞机(暴风雪号)也有,可以说多管齐下。

等到苏联解体后,美国的航天专家前去俄罗斯考察,惊讶的发现俄罗斯已经造出了成熟的超高水平煤油发动机,如获至宝的美国人马上要求购买俄罗斯的发动机和相关技术。

比如当年洛克希德·马丁公司,就看上了俄罗斯的RD-170发动机。

这款发动机有多厉害?

这么说吧,它采用液氧-煤油作为推进剂,每秒可以消耗2.5吨的燃料,而且起飞推力高达740吨,比美国用于登月的土星5号火箭,所使用的F-1火箭发动机的推力还要多出60吨。

而且RD-170利用了富氧燃烧和废气补燃技术,大大提高了比冲。

换句话来说,就是效率高的多,同样的燃料可以飞的更远,因而被誉为“魔鬼设计的火箭发动机”。

但也是因为它的推力太过强大,不适用于后来的火箭。

于是,在上世纪90年代,俄罗斯成功研制出了RD-170的缩小版本,也就是大名鼎鼎的RD-180,采用双喷嘴、双燃烧室设计,使用液氧-煤油作为推进剂,最大推力可达390吨。

即便如此,无论是在推力,重量和可靠性方面,RD-180都堪称世界上最优秀的发动机之一,同等类型下几乎找不到替代品,是各国大推力火箭发动机的首选。

美国从上世纪90年代开始就在其运载火箭上使用RD-180发动机,先后完成月球、火星、冥王星和木星的探测任务,可谓是硕果累累。

那为啥美国要依赖他国的发动机?

首先是RD-180效率高,在世界同等发动机参数和性能,它的指标都是最高的。

比如它所采用的高压分级燃烧循环效率极高,节流能力可从额定推力的47%节流至100%。

性能方面也毫不逊色,其真空推力高达4150KN,比冲高达3313m/s,创下世界纪录,在同类产品中很难找到对手。

而且经过20多年的发射考验,RD-180非常稳定,技术也已经很成熟,从未出现过问题,即便是火箭出现故障,那也是其他方面的问题,与火箭发动机无关。

其次就是价格还便宜,RD-180每台仅约为990万美元。

而美国自己生产的AR1液氧煤油发动机,推力不如RD-180,单台报价都达到2500万美元,如果美国自己全新研发一款同类型的发动机,可能需要数亿乃至数十亿美元。

总结下最根本的原因,还是由于俄罗斯的东西性价比实在太高,美国人没办法避免真香定律。

所以本着“造不如买”的原则,自上世纪90年代以来,美国就向俄罗斯大量购买了RD-180,其中大部分用于美国宇宙神5号运载火箭(Atlas V)的第一级。

目前,美国手上还有24台RD-180火箭发动机。

但按照现在的火箭消耗量,美国库存里的RD180发动机还能使用2年,到2024年左右如果没有新发动机补充,美国将面临严重的火箭慌。

俄罗斯断供

那如果俄罗斯断供RD-180发动机,美国航天是不是就要完蛋?

先说答案,正好相反,美国航天会乐翻的。

为啥?因为美国有个杀手锏,那就是马斯克的SpaceX。

SpaceX在短短十几年内,造出来很多东西:比如最优秀的梅林液氧煤油发动机,人类第一个可回收的猎鹰9号火箭,可重复使用的龙飞船,还有第一个实用的全流量循环发动机猛禽等等。

其中梅林发动机,各方面性能都挺不错的,可以作为俄罗斯的RD-180的替代产品。

也就是说,如果没了俄罗斯的发动机,反而加快了美国宇航局(NASA)对马斯克私人公司SpaceX的依赖,估计以后发射卫星、航天器,以及送宇航员到国际空间站,只怕都得靠SpaceX才行。

所以俄罗斯断供RD-180,不能说对美国完全没有影响,但影响十分有限,可以说是微乎其微,达不到能卡脖子的地步。

结尾

其实大国之间的关系是很微妙的,表面上闹得不可开交,实际上都有分寸。一些看起来猛烈的制裁措施,其实最多能伤到皮毛,并无法击中七寸。

为何不像咱们普通老百姓那样,一言不合就直接掀翻桌子呢?

也很简单呀,毕竟同在一个地球上,以后总有合作的时候。如果直接闹翻了,等事件平息了,以后如何展开合作?

况且国与国之间,永远是利益至上。

就像如今美国在航天领域的很多方面都已经超过了俄罗斯,成为了当之无愧的头号航天强国。但在航天发射的关键部件-发动机上,美国还是长期依赖俄罗斯的RD-180。

其实还是因为美国想把有限的资金投入到性价比更高的项目中,毕竟物美价廉的东西谁不喜欢呢?

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发布日期:2022-05-21 18:04:01

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