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土星五号,人类史上最大的运载火箭,为什么美国现在不造了?

2023-02-02 09:37:40

为什么美国人不再生产土星五号了?有的人说是因为设计图纸丢失,有的人说是土星五号的技术老旧,所以美国不愿意生产。

那么你认为是哪一种原因呢?

土星五号又译名为农神五号,是NASA在阿波罗计划中使用的运载火箭,从1967年首飞至今,仍保持着最大运载力的记录。

它的近地轨道运载力为119吨,月球轨道运载力为45吨,相当于可以把7头成年非洲象送上月球。

土星五号也是史上体型最大的火箭。其高度为110.6米,最大直径为10.1米,最大起飞重量为3039吨。

想要把这个大家伙送上太空可不容易,它的一级火箭有5个巨大的F-1发动机,有多大呢?它的直立高度约为5.64米,喷口直径约为3.71米,差不多比一层楼还高。

上图是F-1发动机和人的对比,照片中的这个人就是土星五号的设计师,沃纳·冯·布劳恩,原本是二战时期的德国火箭专家。

二战即将结束时,美国搞了一个“回形针”计划,目的是和苏联抢夺德国的科技人才,其中大多数是航天领域的专家,最有名的就是冯·布劳恩。

当时冯·布劳恩只有30来岁,当时NASA的人见到他第一眼就说:要么他是个骗子,要么他就是个天才!

冯·布劳恩也没让美国人失望,带领一帮德国专家,把美国的航天技术提升到世界领先水平。

上个世纪60年代,布劳恩担任马歇尔航天中心主任,同时也是肯尼迪的空间事务顾问,分管阿波罗工程,领导土星五号的研制工作。

F-1发动机是一款液氧发动机,是有史以来推力最大的单燃烧室液体火箭发动机,每一个发动机都能提供680吨的推力,5个发动机提供3400吨的推力,可以在150秒内,把3000多吨的火箭送上6.4万千米的高空。

土星五号一共发射了13次,并且无一例失败,是史上最安全的火箭,美国人依靠它成功实现登月。

但土星五号既是巅峰也是绝唱,它在1973年正式退役,而美国早在1970年就将产线关闭,至今再也没有生产过土星五号。

时间已经过去了半个世纪,至今再也没有国家可以登月,包括美国似乎也没有能力。以至于很多人对阿波罗登月持怀疑态度。

国外有机构做过调查,甚至有20%的美国人都在怀疑,国内怀疑的声音也比比皆是,认为美国人是在摄影棚完成了“登月”。

不过这不是我今天讨论的重点,有兴趣的朋友可以在评论区交流。本文主要探讨美国为什么不生产土星五号了。

我翻阅了一下其他人的文章,主要有两种观点。

第一种是美国无法生产土星五号,因为图纸和生产技术已经缺失。最早源于地摊文学作者约翰·路易斯,他在1996年出版的《挖掘太空》提到,找了多年土星五号的图纸却没有找到,于是下结论图纸已经丢失。

虽然NASA已经辟谣,并说明图纸已保存在微缩胶片上。但随着有心人的以讹传讹,很多人不相信NASA的说法。

第二种是美国不愿意生产土星五号,因为它的技术太过老旧,而且生产成本太高。我个人也是倾向于这种观点。

虽然土星五号的运载力强大,但那是大力出奇迹的结果。举个简单的例子,一辆汽车的油箱为50升,满油可以跑500公里,如果想要跑到1000公里,直接把油箱加大就可以了。

但这里面有一个矛盾,火箭携带的燃料越多,那么需要的推力就越大,更大推力又会加大燃料消耗,进而需要携带更多的燃料。

这就是研发超重型火箭的难点,同时这也是热力发动机的致命缺陷,依靠现有的发动机技术,载人登陆月球还不算太困难,但想载人登陆火星,基本不可能,除非航天员不打算回地球。

所以土星五号在当时有一定的先进性,但现在看来属于落后的技术。而且它的成本是真的离谱。

根据现有的资料来看,土星五号的研发费用超过60多亿美元,加上每枚造价为1.85亿美元,平均发射一枚需要6亿多美元,至少相当于现在的60亿美元。

以Space X的猎鹰九号做对比,虽然它的近地轨道运载力只有22.8吨,但是平均每次的发射成本只有6000万美元。

所以在没有登月的需求下,没有哪个国家愿意生产重型运载火箭。