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-。
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-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-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-的缩小版本,也就是大名鼎鼎的RD-,采用双喷嘴、双燃烧室设计,使用液氧-煤油作为推进剂,最大推力可达吨。
即便如此,无论是在推力,重量和可靠性方面,RD-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-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-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%。
性能方面也毫不逊色,其真空推力高达KN,比冲高达m/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-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-每台仅约为万美元。
而美国自己生产的AR1液氧煤油发动机,推力不如RD-,单台报价都达到万美元,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-,其中大部分用于美国宇宙神5号运载火箭(AtlasV)的第一级。
目前,美国手上还有24台RD-火箭发动机。
但按照现在的火箭消耗量,美国库存里的RD发动机还能使用2年,到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-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-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-,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-。
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?