美国猎鹰火箭存在致命弱点注定没有前途，中国电磁火箭才代表未来

诺哈网2023-06-13 20:58:380阅

【军武次位面】作者：高得道

自从重型猎鹰火箭发射成功已经有一阵子了，针对其将给航天界带来的革命性变革一度成了非常热的话题。在正式开始话题之前，首先我们当然还是要认同这款可以重复使用的重型火箭确实是对传统火箭技术的很大进步。但是，要想保证这种扛着27台发动机的火箭能够重复的正常工作，这个技术难度，这个工艺要求，真的是一件相当有挑战性的任务。

说到重复使用航天器的想法，并不是马斯克第一个想出来的。事实上，已经被踢出局的航天飞机才是可重复使用航天器的开山之作。当年，美国NASA发展航天飞机的时候，算盘也是打得啪啪响，每架轨道飞行器可重复使用一百次，每隔1个月就可再次执行任务，单次发射成本就数百万美元。

结果，上述目标一条都没有实现，航天飞机飞行成本高，维护成本高不算，总共5架航天飞机中有2架玩了自爆，最终航天飞机全部被红牌罚下。到底是什么地方出了问题呢？当然是可靠性！要知道，如果要使航天飞机的可靠性达到0.99，那么航天飞机零件的可靠性就要达到0.9999，也就是1万个零件中最多只有1个零件不合格。

请搞清楚，这是对新航天飞机的说法，毕竟，新零件的质量管理还算是容易的。如果是对老航天飞机的话，你首先要确定的是哪些零件需要更换，"挑战者"号失事的直接原因就是右部火箭发动机上的两个零件联接处出现了问题。于是，大伙应该还是为那些维护27台猎鹰火箭发动机的工程师们捏把汗吧。

自从航天飞机时代的结束，回到火箭时代的美国又遇到了一个问题，那就是钱，于是，就有了很多省钱的idea，比如用飞机发射飞马座火箭。而利用回收的“二手”猎鹰9号火箭发射卫星的话，发射成本将降低至4000多万美元，这个是波音的德尔塔-4运载火箭和洛马的宇宙神-5运载火箭没法比的。现在的老美就是这么缺钱，能省一点算一点吧。

这还不是最关键的问题，作为世界顶级的航天大国和军事大国，空天力量是非常核心的能力。如果，哪颗军事卫星因为各种不明原因失去联系的话，及时补位才是显示自己实力的时候，可是，德尔塔-4、宇宙神-5运载火箭从接到订单到发射需要30个月。要等整整两年半啊，那得耽误多少事儿啊。

这个时候，猎鹰的价值就出现了，人家是可以反复使用的，每次发射完卫星后都可以自己飞回家，维护好之后的猎鹰火箭随时待命，这个效率真的是杠杠，听说还很省钱，特朗普一定喜欢。事实上也证明了这一点，近五年，猎鹰9号火箭就连续发射了35次，军用、民用任务照单全收。

不过，“猎鹰重型”运载火箭一子级可是采用了27台发动机，是当前世界上发动机数目最多的火箭。在传统设计理念中，为避免采用多发动机导致复杂的耦合振动、系统可靠性降低等问题，火箭一子级发动机数目通常控制在10台以内。而“猎鹰重型”运载火箭一子级采用了27台发动机，大美利坚的科技手段这得要有多大信心哦？

先撇开火箭可靠性不说，通常来说，火箭发动机都是一次性用品，对于火箭发动机的使用寿命并不是很care，能挨到燃料烧完就行了呗。所以，在制造工艺、使用材料方面比航空发动机要求低多了，当然，成本也低多了。可是，猎鹰上的发动机是可以重复使用的，于是，这种发动机是要有比较长的使用寿命的，这下，材料是不是要用好的啦？工艺要求是不是更加高了？要命了，成本这下不是就要上去了吗？

制造费用上去是一回事，要维护这些发动机并且要求保证这些发动机在多次使用后，依然能够做到个个招之即来，来之能喷就需要投入足够的人力和物力了。这个又把成本问题给招来了，这个还不能省，听说以后猎鹰还要装人，性命攸关的事儿，可靠性绝对不能打折扣，这也是未来猎鹰要趟过去的坑。

此外，还有一个关键问题就是，火箭回收也需要耗费能量，于是，猎鹰火箭的载荷能力将下降至70%，因为，用来飞回家的燃料在发射过程中是不能用的，这个是额外的重量。所以，这就涉及到一个效率问题，知道就是中国把一公斤的东西发射到近地轨道的成本也要5000美元，那么推算一下，猎鹰要额外带上回家的燃料得多花多少美元呢？这个问题是越重型的火箭越明显。

化学燃料火箭注定是限制人类太空之路的障碍，它们太重，能量值又不高，TMD，简直就是把自己举起来的节奏。于是，把加速阶段的能量留在地面就成了一个颇有诱惑力的想法，什么？不带能量出门，可能吗？呵呵，现在发射炮弹都可以不用了发射药了，对，就是电磁轨道技术！中国工程院院士、动力与电气工程专家，马伟明教授在2016年公开发表的论文已经证实，中国方面目前正在研究如何利用电磁发射技术实现空间物资快速投送和小型卫星等航天器的快速发射。

众所周知，电磁发射技术有成本低、操控安全、适应性强、能量释放易于控制、可重复快速发射等优点。更重要的是这是对传统航天技术的颠覆，这个可比什么猎鹰火箭有竞争力，不需要27台发动机，不需要带回家的燃料。而且，可以跳过危险系数最高的火箭起飞阶段，道理很简单，有了电磁加速，航天器不再需要抱着庞大的助推火箭了，这一回保险公司可高兴了。

这个可不是什么遥遥无期的梦想，而是近在眼前的事儿！2016年10月号的《国防科技工业》就刊登了中国航天科工集团副总经理刘石泉的文章，文中披露了将用“地面大型电磁弹射系统”发射的电推火箭“羽舟”和液体运载火箭“轻舟”。文中还称，中国计划2020年完成电磁发射演示系统建设及原理验证试验。