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  • 1 # 叩開科技之門

    首先要告訴大家的是:在航天領域,中國與美國的差距主要就是體現在“火箭發動機,深空測控網”這兩個方面。

    因為這兩個方面的技術實力決定了可以發射多重的航天器,以及航天器最遠可以飛到哪裡去。至於載人登月,空間站,宇宙飛船這些,都是基於運載火箭的運載能力而逐步推進的。只要有了運載能力較強的火箭,那載人登月,載人登火都不是事。

    火箭發動機

    決定運載火箭運載能力強弱的主要就是“火箭發動機”,故,運載火箭載荷的大小,就與火箭發動機的推力大小有關。

    而在火箭發動機技術上,美國絕對是首屈一指的存在。

    美國的火箭發動機技術

    無論是液氧煤油火箭發動機,還是液氫液氧火箭發動機,亦或是液氧甲烷火箭發動機,美國的技術都是世界領先的。

    先來看比衝最高的液氫液氧火箭發動機

    美國的液氫液氧火箭發動機

    美國現役的液氫液氧火箭發動機也就是採用燃氣發生器迴圈,推力為338噸,海平面比衝為359秒,真空比衝為412秒,且作為德爾塔4運載火箭起飛助推器的RS-68A液氫液氧火箭發動機。

    還有采用分級燃燒迴圈,推力為220噸,海平面比衝為366秒,真空比衝為452秒,作為SLS運載火箭芯一級的RS-25液氫液氧火箭發動機。

    也有采用閉式膨脹迴圈,推力只有11.2噸,比衝為456秒,作為SLS運載火箭的上面級的RL10B-2液氫液氧火箭發動機。

    這三種液氫液氧火箭發動機的技術水平是相當高的,比衝,推力,迴圈方式可以說是天下一絕。

    中國的液氫液氧火箭發動機

    目前來看,中國技術水平最高的液氫液氧火箭發動機就是YF-77,YF-75D。

    YF-77液氫液氧火箭發動機採用了燃氣發生器迴圈,推力為70噸,海平面比衝為312秒,真空比衝為430秒,燃燒室壓力為10.2Mpa,是作為長征五號運載火箭的芯二級發動機。

    其次就是採用閉式膨脹迴圈,推力為9噸,真空比衝為442秒,作為長征五號運載火箭的芯三級發動機YF-75D液氫液氧火箭發動機。

    不過,還有正在研發的用於長征9號重型運載火箭的YF-90液氫液氧火箭發動機,其推力達到了220噸,真空比衝為454秒,使用了高壓補燃迴圈技術,室壓為18.3Mpa,主要作為長征九號的芯二級發動機。

    還有采用閉式膨脹迴圈,推力為25噸,比衝為455秒,作為長征九號的芯三級發動機YF-79液氫液氧火箭發動機。

    而在火箭發動機採用的迴圈方式上,技術難度從難到易,分別是“全流量分級燃燒迴圈>分級燃燒迴圈>燃氣發生器迴圈>雙膨脹迴圈>膨脹迴圈>擠壓迴圈”。

    可見,在火箭發動機的迴圈方式上,美國依然是領先的。即便在比衝,推力層次上,也是美國領先的。

    固體火箭發動機

    說起固體火箭發動機技術上,中國可以說是後發先至,已經趕上了美國的水平。

    美國的固體火箭發動機

    美國的固體火箭發動機就是SRB,該固體助推器的直徑在3.05米~3.71米之間,整體長度為38.4 米,裝填的推進劑質量為 503噸,推力約1176 噸,燃燒室分 4 段,殼體採用 D6AC 高強度鋼材。

    不過,美國又在太空梭上用的SRB固體助推器的基礎上發展的應用在太空發射系統上的新型SRB固體助推器,主要就是透過增加長度的方法,將推力增加到了1600噸左右。

    也就是說,SRB固體助推器的推力之所以可以超過1600噸,主要全仰仗分段式的設計結構 ,如果只算一段的話,那推力也僅有400多噸。

    中國的固體火箭發動機

    中國研發出來的固體火箭發動機的直徑為3.5米,推力達到了500噸,這已經是整體固體火箭助推器的天花板水平了。如果按照美國那樣搞分段式設計時,總推力妥妥地上到2000噸。

    液氧甲烷火箭發動機

    就該型別的火箭發動機而言,美國絕對是世界最先進技術的掌握者,而中國則緊隨其後。

    美國的液氧甲烷火箭發動機

    美國現有的液氧甲烷火箭發動機就是SpaceX公司研發的“猛禽”液氧甲烷火箭發動機。該液氧甲烷火箭發動機的推力為200噸。還有藍色起源公司的BE-4液氧甲烷火箭發動機。從理論上來看,該發動機最高可以提供240噸的推力。

    中國的液氧甲烷火箭發動機

    中國目前也就只有錢“天鵲-12”液氧甲烷火箭發動機,該發動機的海平面推力約為67噸,真空推力約為80噸。

    綜合來看,在火箭發動機技術上,美國還是處於絕對的領先地位。

    深空測控網

    深空測控網就是監測航天器,並與其進行通訊的基礎性裝置,主要是作為支援深空探測任務實施的核心繫統。

    深空測控網一般是由航天器上的“星載測控分系統,地面的深空測控站,深空任務飛行控制中心”這三部分構成。為了克服地球自轉的影響,三個深空測控網的站點就必須可以全部覆蓋地球,那就必須以120°的經度分佈。

    美國的深空測控網

    美國在美國NASA深空網由在全球按經度間隔接近120°分佈的三處深空通訊綜合設施組成, 分別位於美國加州的戈爾德斯通,西班牙的馬德里,澳洲的堪培拉。目前來看,美國的深空測控網已經具備了對90億千米範圍內航天器的測控能力。

    中國的深空測控網

    中國的深空測控網主要由佳木斯深空站,喀什深空站,阿根廷深空站組成。目前中國的深空測控網已經具備了對十億千米範圍內航天器進行測控的能力。

    由此可見:在深空測控網技術上,中國距離美國還是有一定的差距,畢竟如今的旅行者一號已經飛到了太陽系的邊緣。

    綜上所述:在航天領域,美國的優勢還是比較大的。其起步比較早,也取得了相當了不起的成就,如載人登月,發射各種深空探測器。而作為追趕者,中國的技術有些落後美國也很正常。

  • 2 # 張先生有話好說

    中美之間不能夠“天天比差距”,

    找毛病找差距是在貶低自己!

    毋庸置疑,差距依然存在,但這不重要!最重要的是華人要立志敢創新爭口氣———

    華人聰明智慧,外華人能夠做到的,中國科技研發一定要站在前沿陣地,我們一直在努力!

  • 3 # 星辰探測

    航天技術差在起步,也差在航天技術人才的培養和研究!

    眾所周知,中國載人航天起步較晚,由於當時社會經濟財力制約,科技實力、人才儲備相對滯後,1992年起步的“921”載人航天工程,比較明確載人航天發展方向,當時美國的載人登月已過去30年,其實中國當時不至於落後30年。

    歷經三十年載人航天發展,中國發射第一艘飛船,到首艘載人飛船,楊利偉中國第一人踏入外空!突破出艙對接等重大技術難題,到今年載人空間站的建造收官!以時不待我精神追趕世界航天前沿的頭狼!不可謂不努力!

    華人必須看到,載人航天技術與美國的差距,但只要不畏艱險奮力前行,相信中國致力於星辰大海,宇宙探索的路子會越走越遠!

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