为什么航天飞机那么先进却被放弃了?

01-30发布在栏目【经验】 已阅0

航天飞机技术上非常先进,但是概念上却十分落后,随着美苏争霸的结束,被淘汰是意料之中的事情。

美国的5架航天飞机一共进行了79次飞行,“挑战者”10次,“哥伦比亚”15次,“发现号”17次,“亚特兰蒂斯”12次,“奋进号”25次,共飞行59次,搭载人次达301人,其中女性18人。

除了人员搭载外,这些航天飞机还放出了3个探测器,2个太空实验室,1个太空望远镜,1个伽马射线探测器,50多颗卫星,以及一系列的太空回收、维修任务,成绩非常的辉煌。

从这个角度来看,美国的航天飞机并不算失败,但NASA实在熬不住了,烧不起。

NASA每年要花费巨额的金钱用在航天飞机上,大约占全部活动经费的30%—50%,航天飞机某种程度拖了美国宇航的后腿。

航天飞机虽然运用了非常多的先进科技,但说到底它就是个靠“大力飞砖”送上去的大气层滑翔器。

没有美国举世无双的大推力火箭技术,就不会有航天飞机的成功。

航天飞机非常非常不经济,否则为什么执行太空货运任务的一直是“联盟”飞船呢?为什么和平号空间站是苏联搭建起来的呢?

倘若航天飞机真那么好用,美国恐怕早就用它们给自己建个“自由号空间站”了。

能一次送多人上天,能灵活执行宇航任务,能通过模块化替换高效维修,能直接执行卫星维修和放飞等复杂太空活动,能充当太空实验室,这是航天飞机的优点。

哥伦比亚号航天飞机,曾在1996年发射后创造了423小时53分钟的飞行记录,这是航天飞机的最高记录,非常的棒。

但它的缺陷也很突出,长期驻留能力远不如大型空间站,短期工作能力亦不如普通宇宙飞船,经济性非常差。系统复杂,零件多达200多万个,导致安全系数也很差。

早期的设计能力是拉胯的主要原因,航天飞机机体设计大量运用了计算机运算,但当时的计算机无法良好的给出更全面的演算数据。

换句话说,航天飞机高不成低不就,它能做的事儿宇宙飞船、太空站都能做,而且还做得比航天飞机多快好省,何况航天飞机技术过于激进,存在隐患。

所谓“维修卫星”能力当年就被人吐槽过,这维修费还不如再发射一颗新的卫星上去呢。

航天飞机立项的时候,确实是为了制造能“反复穿梭大气层,多次经济性使用”的航天器,设计往返寿命可达100次。

说白了,就是想省钱,想制造非一次性道具,还能多送几个宇航员上天,顺便拉货。

这东西样子还很帅,能在美苏争霸上为美国赢得面子,忽悠苏联人入局。

但在实际使用中,美国人自己都发现航天飞机是个巨坑。

这东西宛如一个巨大的吞金兽,单次维护费高达4.5亿美元,大幅度挤占其它宇航项目的经费,让NASA窘迫无比。

所谓的“模块化”并不靠谱,一次维修就得扔掉大把部件,为一个疑似问题得扔掉一堆零件,然后人们还得不厌其烦的测试。

测试多了,有些东西又会搞坏,前面做了白工不算,还得又换掉新的组件,简直令人抓狂。

所以,每次航天飞机下地后,它都得躺在地上一遍一遍的维修和测试,用巨额的金钱和时间保证其不出错。

就这么拆拆修修,之前的“100次往返寿命”根本就没法达到,航天飞机以极快的速度老化。

比如“挑战者号”航天飞机,它1983年4月4日首次执行任务,一共执行了10次太空任务,1986年1月28日升空仅73秒就炸了,7名宇航员化作飞灰。

之后事故原因被归结为某个火箭推进器上的一个名为“O环”的部件。

所谓的O环并不是什么高大上的零件,只是个橡胶环,但正是这东西让“挑战者”陨落了。

玩味的是,“挑战者”发射前,航天飞机工程师和助推火箭工程师罗杰·博伊斯乔利、鲍勃·埃比林居然都知道要出事。

博伊斯乔利还对埃比林说:“NO!我不想看发射!我不想看发射失败!”

2003年,“哥伦比亚号”航天飞机在返回大气层时解体,7名宇航员遇难。

2004年到2006年,NASA的航天飞机发射耗费了130亿美元,仅有3次发射任务。

严重的老化和沉重的经济负担,再加上事故,导致美国在2011年全面下马了航天飞机的发射任务,终结了航天飞机时代。

30年的航天飞机发射,共耗费资金近2000亿,单机造价120亿,发射费用4.5亿,还不算工程师的人工费和宇航员的培训费,十足的败家童子。

马斯克SpaceX的“猎鹰9号”,公开的商业发射款项为6200万美元。俄式“联盟号”宇宙飞船的费用为每个美国人每次6300万美元,便宜到姥姥家了。

有了国际空间站,有了X-37B空天无人机,苏联也不复存在了,那个巨大的和平号空间站早已在2001年坠入地球大气层,美国人还要航天飞机这个不划算又残破的吞金兽做什么?

航天飞机的整体预算早已超标10倍不止,再继续用下去,可就真的被套牢了。

美国人又不傻,当年美苏争霸,今天要维持太空霸权,不奋起迈开大步怎么能行?

其他网友回答:

因为航天飞机并不属于当下这个时代,她是人类工程史上的奇迹,她属于上世纪七八十年代冷战时期那个工程奇迹层出不穷的时代,那个为了在敌对国家面前装那么一回逼不计成本,把人类的科技潜力榨出只剩下最后一滴血的时代。现在很多00后看SpaceX回收复用个破火箭就欢呼雀跃,作为90后,小时候在翡翠台的新闻看「穿梭机」起飞降落都习以为常了。都说猎鹰9号的梅林引擎效率怎么个高,推重比怎么个高,复用性怎么个好,但论科技含量跟分级燃烧循环而且可复用的氢氧机航天飞机主引擎RS-25比起来,不过是小学生水平。但为什么现在「劣币驱逐良币」?科技含量更低的产品反而大行其道,工业奇迹就要进博物馆?两个字,太贵!

没错,就是这么简单,因为太贵!

人家SpaceX的猎鹰9号单次发射才不过5000万美刀,买二手还可以打折,而你航天飞机发射一次要6个亿!差了一个数量级,你说哪个更实惠?

能从冷战时期走到现在的「工程奇迹」并不多,比如世界上推理最大的火箭发动机RD-170,得益于出色的性能、可靠性和高性价比,现在它的很多衍生型号都还在服役,而且按照需求细化成各种不同规格的产品,比如Antares火箭使用的RD-191(单涡轮泵 单燃烧室 单喷口)、Atlas V火箭使用的RD-180(单涡轮泵 双燃烧室 双喷口),还有天顶火箭使用的RD-171(单涡轮泵 四燃烧室 四喷口)。这正是当下这个时代需要的,以需求为导向,为性价比而生。

其他网友回答:

1、太贵。超预算15倍。

美国政府起初对航天飞机计划的预算为每次发射费用5400万美元。但是根据NASA的统计,截至2010年,航天飞机的准备和发射成本平均为7.75亿美元。就算美帝家大业大,也实在扛不住了。

所以,航天飞机停用最主要的原因就是超预算太多。5400万变成7.75亿,差不多15倍。谁也受不了。

2、性能差风险大。

航天飞机的外附式结构明显的是空气动力学的大忌。想想你家车装个车顶行李箱,然后去跑高速,会怎么样。

何况毛病还挺多。两次爆炸,举世震惊。

3、轨道器不需要非得是飞机的形状。

比如星舰,似乎更能代表未来的方向。


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先进的不一定是好用的。用竹筷子吃饭就非常舒服,要用银筷子 金筷子吃饭,除了显的你有钱以外,一无是处。

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航天飞机为什么被废弃的原因,除了常见的"标准"答案,还有一种较少为人所知的说法:截断科技树。


航天飞机从无到有、再从有到无只有美国独此一家,其它国家都没来得及推出类似的原创或仿制品。当美国NASA宣布放弃航天飞机的时候,其它国家都默默地接受了"航天飞机没有前途"的说法,类似的弯道超车课题都不了了之——从现实看,美国做到了把航天飞机这个分枝从科技树上截断的效果。

然后,近几年,被称为"空天飞机"的X37B逐渐为人所知,但关于X37B的所有信息(包括新闻报道)都是美国人主动放出来的,"专家"对X37B的了解恐怕比普通人也多不了多少。

无论背后有什么隐情,航天飞机的的确确代表着某种科技先进性;如果未来某一天有人爆料出来证明"截断科技树"的说法成立的话,它还将是一个活生生的竞争策略先进性的例子。

(关于X37B的信息总共也没多少,有兴趣的朋友随便搜一下"X37B"即可。上面的屏幕截图来自"头条百科"。)

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目前世界上航天技术最发达的只有美国、俄罗斯、中国、欧洲。只有美国拥有航天飞机,而中国、俄罗斯、欧洲都没有造出航天飞机。

实际上,航天飞机返航之后,维修成本也是一笔不小的费用。根据数据统计,航天飞机执行一次任务,至少要花费上亿美元。这在很多国家看来都无法接受,毕竟这样的价格足以进行一个新火箭的制造。而且与航天飞机相比,火箭发生事故的概率也要小得多。

据悉,这些年来,美国一共制造了五架航天飞机,而发生严重事故的就高达两架。1986年1月,美国挑战者号航天飞机在起飞过程中发生爆炸,酿成了一场大祸。2003年,美国哥伦比亚号航天飞机正准备返回地球,然而却再次发生爆炸,导致7名宇航员全部身亡,给美国造成了巨大损失。

航天飞机的性价比并不高,不仅成本一直居高不下,安全性与稳定性也不如火箭成熟,因此中俄与欧洲并不会轻易涉足航天飞机领域。而美国也正在更为先进的X-37B空天战斗机,不过这款航天飞机具体的性能如何,美国也是难以保证。

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美国的航天飞机计划曾经是人类宇宙开发的象征。

自1981年发射成功以来,30年来一直用于载人宇宙飞行及宇宙运输,2011年遗憾地退役了。

因为已经运行了30年,所以退役的理由有老化和系统陈旧等原因,但似乎还有其他各种各样的理由。在这里,我简要说一下,航天飞机的背景和终止运行的原因,以及关于航天飞机后续的一些信息。

航天飞机计划启动的背景

美国的阿波罗计划在20世纪60年代和70年代初取得了成功。

凭借这一成功,美国确保了其在载人航天探索方面的领先地位,并启动了航天飞机计划以进一步扩大其领先优势。

该计划旨在通过再利用宇宙火箭来降低成本,从而使宇宙火箭不仅可用于科学用途,还可用于军事和商业用途。

因此,他们完成了一种由三种结构组成的火箭一个大家都知道的带翅膀的载人飞船轨道器、一个可拆卸的燃料助推器和一个外部燃料箱。

1981年4月12日是前苏联宇航员尤里·加加林首次太空飞行20周年纪念日,搭载2名宇航员的“哥伦比亚号”首次飞行成功。 从那以后正式开始运营,到运营结束的2011年为止的30年间,建造了1架样机和5架航天飞机执行任务,分别是:

·企业号:首次飞行(1977年2月),滑翔实验用样机

·哥伦比亚:首次飞行(1981年4月),任务次数(28次)

·挑战者:首次飞行(1982年7月),任务次数(10次)

·发现号:首次飞行(1983年11月),任务次数(39次)

·亚特兰蒂斯:首次飞行(1985年4月),任务次数(33次)

·奋进号:首次飞行(1992年5月),任务次数(25次)


航天飞机的成就

航天飞机最重要的成就是它被广泛用于人类的太空探索。它被用于各种零重力的实验和研究,以及卫星的运输、维修和回收。

最重要的是,航天飞机为国际空间站的建设做出了巨大贡献。

此外,航天飞机一次飞行最多可搭载7名机组人员,总共运送355名宇航员到太空。

事实上,航天飞机的运行结束对于人类的太空探索来说是非常重要的,因为它具有多种功能,有必要尽快推出继任者来取代航天飞机。

为什么航天飞机被放弃

航天飞机计划已经存在了30多年。

基本上持续这么长时间的计划,概念本身就已经过时了,不能再花费更多的经费,计划结束是是不可避免的。

不过,航天飞机项目也确实存在一些问题。

证据就是航天飞机被设计成可以飞行100次,但实际上还没完成一半就退役了。也就是说,虽然还具备向宇宙飞行的性能,但飞行到一半就结束了。

据说,之所以终止航天飞机计划,是因为挑战者号和哥伦比亚号两次事故所凸显的安全问题。这意味着航天飞机并不是一个安全的太空火箭。 这给公众留下了不好的印象。

但更多的是,巨额费用的问题是导致放弃的主要原因。误打误撞,本来是以降低成本为目的的制度运行,但实际上成本相当高。问题的关键似乎在于,美国在财政紧张的情况下,很难继续实施耗资巨大的航天飞机计划。

如果航天飞机能够按照原计划低成本运行,那么安全问题就可以通过技术改进得到解决,航天飞机可能会继续在载人航天计划中发挥核心作用。

航天飞机接班人

为了代替航天飞机的遗憾退役,美国正从两个方面进行新的太空探索。

第一个是 "猎户座",它是美国宇航局研发的新的一代太空火箭。

这是一种继承航天飞机计划的技术的同时,恢复传统的锥形火箭,强调安全和成本,引进最新的技术,开发的能够前往月球和火星的航天器。

另一个方面,低地轨道运载火箭现在由民营企业研制,作为民间运用的太空事业,以商用为目的的太空已经打开。

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出了两次重大爆炸事故,机毁人亡,死了十四名宇航员。还有胆量继续用吗?这证明老美现有技术完全做不到安全性,必须放弃航天飞机。

其他网友回答:

不单单是因为贵,是因为空间站建造任务完成了,他不再必要,才退役的。

1、他是唯一的开敞式货船,把桁架、国际空间站的欧美部分的无推进舱段都送上了天,并借助srms完成了在轨装配;

2、哥伦比亚号出事那几年,国际空间站建造处于停滞状态,联盟飞船只是维持国际空间站运行,解决不了大舱段和桁架等装配问题;

3、国际空间站是国际合作项目,费用不全是nasa一家承担。钱和工程需求比起来啥也不是,能用钱解决的事情都不是事情;

4、航天飞机失事后,事故调查委员会给出的结论是航天飞机不适合载人往返重复飞行,但nasa仍然不顾结论继续发射,因为航天飞机不可替代。

工程需要大笔经费推动,但只要用钱就能解决的问题都不是很科学问题。

其他网友回答:

1.出现了两次爆炸,并且由宇航员丧生。

2.几十年前的技术,放在现在也不先进了。

3.NASA把资金投资在了其他方向。

4.宇航员在太空中的实验和太空站中的实验已经做的相当多了,现在并不需要这么多的人频繁的来往在地球和太空站之间。

  1. 租用苏联的火箭,把宇航员送到太空站更便宜。
  2. Space X是一种新的形态的航天飞机。
  3. 空间站可以让宇航员更持久的停留在地球轨道上。
  4. 航天飞机太费燃料了。

标签: 航天飞机 先进 放弃