系列三全球航天产业的发展现状与未来之世界运载火箭发展简述

2024-04-11 09:29:2907:30 607
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世界运载火箭发展简述

大家好,我是王芳,欢迎您继续收听。

纵观世界航天50余年发展历程,特别是世界航天强国的发展历程,航天活动对进入空间的要求在不断发展和演变,推动了各类运载火箭的发展。

从进入空间发射活动整体上看,走过了从导弹改装运载火箭,到各类火箭百花齐放和航天飞机横空问世;从一次性使用运载火箭更新换代,到上面级、高超声速飞行器不断涌现;从传统化学推进技术,向核推进、光推进、电推进等新概念航天运载技术发展;从传统陆地发射技术,向公路机动发射、海上发射、空中发射等多样化发射技术拓展;从进入地球空间轨道向进入深空和由月面进入月球空间以及从其它星球表面进入宇宙空间拓展,截至目前,先后有苏联、美国、法国、日本、中国、英国、印度、以色列、朝鲜、巴西、伊朗、韩国等12个国家具备航天发射能力。

众所周知,前苏联完成了世界上第一次航天发射,在美苏冷战时期占据了先机,此后,苏联一直将航天发展作为国家重中之重,虽然后续苏联解体对航天发展造成不小的冲击,但液氧煤油运载火箭技术水平当属世界领先。自1957年来,苏联在战略弹道导弹基础上先后成功研制卫星号、东方号、联盟号、闪电号、宇宙号、旋风号和质子号运载火箭,在人类航天史上创造了多项世界第一,第1 颗人造地球卫星、第 1 艘载人飞船、第 1 个月球探测器、第 1 个金星探测器、第 1 个火星探测器等,曾经有过一段辉煌的历史。苏联解体后运载火箭整体发展速度放缓,但液氧煤油发动机无论从推力还是比冲等性能都属世界第一。

1958年2月紧跟苏联完成了美国首次航天发射。与美国是思想开放、技术先进的资本主义国家定位相吻合,美国运载火箭技术发展路线不像俄罗斯选择液氧煤油那样鲜明,他一边选择液氧煤油发动机技术路线,甚至进口俄罗斯现成发动机产品;一边选择自研液氢液氧发动机技术路线。另外,在主流产品上政府始终保持竞争研发态势,波音公司和洛马公司分头开展主流产品研制。美国自 1958 年 2 月 1 日丘诺 1 运载火箭成功发射美国首颗人造卫星探险者 1 号以来,美国已经研制并投入使用了丘诺、雷神、宇宙神、德尔它、侦察兵、大力神、土星、飞马座、金牛座、米诺陶等 10 余种火箭系列,以满足政府、商业等不同发射需求。发展主要经过三个阶段,第一个阶段是运载火箭从无到有,第二个阶段是在已有运载火箭基础上进行优化和能力提升,第三个阶段是重新开始系列研制,想要从研制初期就进行优化和提升,目标都是提高能力,提高可靠性,降低成本。

1965年法国、1971年英国分别完成首次发射以后,1973年欧盟统一货币体系后进一步统一了经济和政治合作,并采用多国联合共同使用的方式开始发展阿里安系列运载火箭,从此运载火箭开始以欧洲产品出现。大体因为参与国家较多,在研制经费和技术途径上都需要有达成共识,因此欧洲火箭产品系列较少,主要有阿里安系列液体火箭、织女号固体火箭和采购俄罗斯联盟火箭。

日本从第二次世界大战之后就开始发展运载火箭,以固体运载火箭起步,逐步发展为液氢液氧发动机和固体发动机混合的固液运载火箭,先后发展了M系列、N系列、J系列、H系列和艾普斯龙运载火箭,于1970年2月11日完成了第一次发射。

印度1974年开始集中力量发展应用卫星、遥感技术以及运载火箭,采取循序渐进的思路开展火箭研制,最大限度利用国外资金和技术,引进、消化、吸收,逐步掌握运载火箭技术,针对不同固体助推器、小吨位发动机、低温发动机等技术先后研制生产了SLV、ASLV、PSLV和GSLV系列运载火箭,于1980年7月18日完成第一次发射。

从运载火箭发展意义来说,一是通过自主掌握进入空间从而达到空间信息应用的价值,二是运载火箭和弹道导弹技术相通,以色列、朝鲜、伊朗、韩国这些国家都意识到运载火箭发展意义,但研制过程还是略微坎坷,分别发展了少数型号的运载火箭。

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