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小火箭讲述人类军用与商业航天发展简史

2020-04-09 23:38航天世界 人已围观

简介国考公务员军事发射与商业发射之间存在着怎样千丝万缕的关系?世界各大航天强国和大国有关运载火箭的政策究竟有着怎样的历史和渊源?在如今,美国和中国的商业航天企业都开始崛起,那么...

  军事发射与商业发射之间存在着怎样千丝万缕的关系?世界各大航天强国和大国有关运载火箭的政策究竟有着怎样的历史和渊源?在如今,美国和中国的商业航天企业都开始崛起,那么到底是怎样的力量在推动人类的航天发射市场开始向民营企业拓展?

  本文,小火箭将要和大家一起回顾过往,梳理和分析人类军用和商业航天发射的历史,试着和大家一起总结和提炼出有关运载火箭的种种有趣的观点吧!

  1957年7月1日至1958年12月31日期间,一项充满了理想主义情怀的跨国科学计划将要开始实施。

  这是全球科学家与工程师的一次伟大的尝试。他们试着让科学跨越国界,试着让冷战铁幕两边的科学家们联合起来共同进行研究。

  上上图的国际地球物理年的纪念邮票中的两只手来自米开朗基罗在西斯廷教堂的壁画《创世纪》。

  左侧为刚刚被创造出来的亚当,右侧的白衣老者则是上帝本人。他向亚当伸出右手,并把指尖对准亚当,仿佛是要向亚当传递生命之火。

  1955年,全球科学家和工程师几乎都在为这个如此有情怀的会议做着准备。但是,随之而来的美苏两国的声明却最终给国际地球物理年赋予了浓郁的竞争色彩。

  由上图可见,斯普特尼克1号的外壳由两层铝金属球壳组成,内部那层球壳是密封的,而且充填了高纯度的加压氮气。

  公元1957年10月4日,一枚由R-7洲际弹道导弹改装而成的运载火箭拔地而起。

  小火箭相信,在今后我们或者我们的后代在星际远征的旅途上,蓦然回首这一时刻的时候,会对此报以崇敬的凝视和欣然的微笑的。

  泰戈尔老爷子有诗云:“ 你潜藏在万物的心里,培育着种子发芽,蓓蕾绽红,花落结实。 我困乏了,在闲榻上睡眠,想象一切工作都已停歇。”

  公元1958年12月18日,协调世界时23点02分00秒,一枚由洲际弹道导弹(详见小火箭的公号文章《从美国最早的洲际弹道导弹看项目管理》)改进而来的宇宙神B运载火箭在卡纳维拉尔角发射场第11号发射工位点火升空,将人类第一颗通信卫星送入太空。

  当时发射后,临近圣诞节,时任美国总统艾森豪威尔的圣诞贺词被放置在卫星内的录音设备中,借助卫星的天线系统,向全世界广播:

  以上录音就是人类第一颗通信卫星在太空中广播的信息(受平台影响,或许阅读此文的小火箭好友们只能在微信公号平台上听到声音)。

  “我是美国总统,现在正在借助科学进步的奇迹,在外太空的卫星中向大家传递这样一条简单的信息。我要通过这种独特的方式,向全人类表达和平的愿望,传达对全世界的善意。”

  这颗卫星在轨道上运行了1个多月后,于1959年1月21日,再入大气层焚毁。

  由宇宙神洲际弹道导弹改进而来的运载火箭执行了大量发射活动,后来,这种运载火箭还参与了美国最早的载人航天计划:水星计划。

  不过,就像小火箭经常说的那样,迄今为止,在人类工程技术发展史上,几乎没有任何一项尖端技术能够被军方所忽略。

  而且不管这项技术的初衷到底是用于提升人类的生活质量还是仅仅用来满足人类的好奇心,最终这些家伙大多都被拿来用于增强军队的作战效能了。

  美好的和平愿望没有抵住战争的诱惑。休斯公司研制的人类最早的地球同步轨道卫星辛康系列最终还是在越南战争期间被征用,为五角大楼和越南前线的加密军事通信提供服务。

  卫星由科学研究和商业运作的用途转向军用,就像军用的洲际弹道导弹技术转向商业发射的运载火箭那样,是自然而言的,也是无可奈何的。

  一开始,运载火箭的发展是非常蓬勃的。雷神、宇宙神这些来自北欧和希腊/罗马神话中的神祇原本是用来投掷核弹头的,通过铸剑为犁的商业化改造,开始肩负起塑造航天发射产业的重任。

  由雷神弹道导弹改造而来的早期雷神运载火箭,除了在1960年5月13日首次发射失败之外,其他12次发射均取得了成功。

  而宇宙神洲际弹道导弹虽然在1957年6月6日到1959年8月24日期间进行的24次试射中,仅13次成功,有11次失败,成功率仅54.2%。

  但是,改为运载火箭之后,宇宙神的表现还是可以的。比如宇宙神-阿金纳火箭,在1960年2月26日到1978年6月27日期间,进行了109次发射,其中93次成功。

  就在人们以为运载火箭将要迎来人类军事与商业航天发射的新时代的时候,航天飞机突然横空出世,而随之而来的管制政策则严重打压了一次性使用的运载火箭的发展。

  1972年1月,时任美国总统尼克松与美国宇航局NASA的詹姆斯·弗莱彻博士深入讨论有关航天飞机的计划。

  尼克松认为,面临未来有可能到来的其他国家的挑战,美国需要一种全新的可重复使用的运载器,以便从发射报价和技术先进性方面全面领先于其他任何一个国家。(详见小火箭的公号文章《生于1969,航天飞机的概念设计》)

  弗莱彻博士的建议是可重复使用的航天飞机与一次性使用的传统运载火箭应当协同发展。但是,鉴于当时美国的国力,这样美好的愿望是难以实现的。

  公元1981年4月12日,协调世界时12点00分03秒,哥伦比亚号航天飞机在卡纳维拉尔角发射场第39A工位(当年阿波罗登月计划的土星5号运载火箭也是在这里起飞的)发射升空,执行第一次轨道飞行任务,揭开了人类的航天飞机时代。

  美国政府在航天飞机上的投入太大了,为了收回巨大的投资,美国想到了一个主意:

  原则上,强制所有的商业航天发射和军用、科学卫星的发射都要由航天飞机来进行。

  1984年2月3日,挑战者号航天飞机发射成功。挑战者号在轨释放了2颗通信卫星,并且宇航员布鲁斯成功进行了太空喷气背包的在轨试验。

  公元1990年4月24日,协调世界时12点33分51秒,发现号航天飞机点火。随后,她拔地而起,把凝结着人类好奇心和工程技术结晶的哈勃望远镜送入太空。

  1991年11月24日,亚特兰蒂斯号航天飞机执行了一次为期6天22小时50分钟44秒的任务,把一颗DSP天基红外导弹预警卫星送入了轨道。

  虽然航天飞机一直以来给公众的印象是和平地进行太空探索,比如哈勃太空望远镜、国际空间站等大项目都与航天飞机有着千丝万缕的联系,而且,美国军方对几乎所有的发射活动都采取了相当低调的态度,但是,下面这张照片暴露而且佐证了航天飞机参与过DSP军用卫星项目这个事实:

  航天飞机的发展始终伴随着鲜花与掌声,但是,背后实际上是美国巨大的财政补贴。

  2011年7月8日,航天飞机全面退役。小火箭觉得,如今在2018年,我们可以盖棺定论,看看整个航天飞机项目花了多少钱,对人类航天史的影响又如何了。

  全部换算成2018年的美元价格来算的话,航天飞机项目总共花费了2285亿美元。

  到第二次世界大战结束的时候,有个总审计,统计了为了制造1颗试验性和2枚投放到日本的的曼哈顿计划总共花了多少钱。

  小火箭按美国这些年的通货膨胀率换算成2018年的美元,相当于272亿美元。

  上世纪60年代,为了登上月球而研制起飞重量与一艘轻巡洋舰相当(3039吨)的土星5号火箭时,美国耗资甚巨。

  以1966年为例,当年美国宇航局得到的专项拨款额为45亿美元,为美国当年GDP(8150亿美元)的0.55%。2016年,美国GDP为18.57 万亿美元,按这个比例来算的话,相当于为了一款火箭,一年要拿出1025亿美元。

  换算成人民币,相当于为了研制土星5号运载火箭,国家每年要从财政收入中拿出6565亿元人民币。

  整个阿波罗计划,包括土星1号、土星5号火箭的研制和发射,再加上人员培训和基础设施建设等,总共花费为:将近255亿美元。

  好了,航天飞机项目的总花费为2285亿美元,曼哈顿计划的总花费为272亿美元,阿波罗计划的总花费为1608亿美元。

  航天飞机的总花费比造的曼哈顿计划与载人登月的阿波罗计划的总和还要多出405亿美元。

  公元1914年8月15日,巴拿马运河开凿完成。这条横穿巴拿马地峡,总长82公里的运河连接了太平洋和大西洋,建成之后就成为了人类重要的航运要道。

  上图为在1944年年底正在穿越巴拿马运河的密苏里号战列舰。(小火箭注:船闸宽33.5米,密苏里战列舰宽33米。)随后,她参加了硫磺岛战役和冲绳战役。1945年9月2日上午9时许,密苏里号停泊在东京湾,举行受降仪式。

  巴拿马运河,这条总花费远远高于预算的运河,在后来的运营过程中证明了自己的价值。按当时的统计,运河总花费为3.52亿美元。

  于是,当以后大家再次讨论起航天飞机的总花费的时候,或许可以用到小火箭这样的结论:

  航天飞机的花费,可以用来再启动一次曼哈顿计划,造出3枚;然后再重启阿波罗计划,把12名宇航员送上月球再带回来。剩下的钱,再开凿4条巴拿马运河还绰绰有余。

  考虑到航天飞机总共135次的发射数量,平摊到每一次发射中的成本为16.93亿美元。

  这个成本是很惊人的。这也就使得很多人对可重复使用运载技术形成了偏见,认定这样的运载器实际上耗资巨大,得不偿失。从客观上,阻碍了某些国家对发展可重复使用运载火箭的决心。

  上世纪80年代,美国为了鼓励航天飞机的发展,专门为航天飞机的发射实施了巨额补贴项目。而这对一次性使用的运载火箭的影响是巨大的。

  以后不再使用希腊字母来命名火箭,而是改用在现有希腊字母体系下加上阿拉伯数字后缀的形式进行命名。

  究其原因,是因为麦道对未来运载火箭的发展是极其乐观的。他们认为,火箭型号会出现大发展,希腊字母很快就会不够用的。

  此项决定实施后,他们的运载火箭的代号也就是锁定在了德尔塔上(δ是第4个希腊字母)。

  1972年7月23日,道格拉斯公司的一枚德尔塔-904运载火箭将陆地卫星1号送入太空。

  这颗卫星每天能够向地面测控站发回188张照片。美国宇航局NASA突然迸发出了商业点子:把这些照片卖给其他国家。

  除美国宇航局的科研使用之外,加拿大、意大利、巴西这3个国家开始购买陆地卫星1号的照片。这是如今市场规模巨大的遥感卫星产业的萌芽。

  上世纪70年代,麦道的德尔塔运载火箭成功开启了运载火箭发射+在轨交付卫星+卫星数据服务的一种盈利模式。

  原本这产业是要发展起来的。可是,美国政府对航天飞机的巨额补贴政策和相关的管制政策,卡死了德尔塔运载火箭开拓市场的可能。

  (补贴之后,航天飞机的发射报价只相当于如今的9100万美元,这比德尔塔火箭便宜一半。简直没法让人活了啊!)

  当时美国政府的策略,如今看来,是这个样子的:航天飞机投入了巨大的资金,而全世界范围内,除了苏联、中国等少数国家外,只有美国拥有将卫星可靠送入轨道的能力,并且对于大型卫星的研制和发射,美国拥有技术上的绝对优势。

  通过设定限制,只允许美国的载具来发射美国研制的卫星,可以把市场盈利锁定在美国。再通过原则上只允许由航天飞机来发射,可以逐渐收回研制航天飞机的成本。

  当国外客户对卫星在轨交付的需求成长起来之后,巨额的发射费用将会由越来越多的国家来买单,这是个一本万利的生意。

  然而,以法国为首的欧空局研制的阿丽亚娜运载火箭横空出世,打破了美国人的如意小算盘。

  1979年12月24日,阿丽亚娜1号运载火箭首次发射即告成功。这在当时的运载火箭里面是不多见的。

  阿丽亚娜1号火箭在1979年到1986年期间,共发射11次,其中9次成功,2次失败,成功率为81.8%,共把14颗卫星送入预定轨道。小火箭邢强,摄于法国巴黎市郊的一面荣誉墙上。

  第一,停止一味扶持航天飞机的政策,鼓励本国一次性使用的运载火箭的发展,与欧空局展开全面竞争;

  第二,继续航天飞机优先政策,用远低于成本的报价拖垮其他国家的火箭(当然,这样做也会拖垮本国的火箭产业)。

  经在双子座计划中叱咤风云的马丁公司的大力神2号运载火箭,面临着减产甚至停产的危机。

  公元1986年1月28日,协调世界时16时39分,挑战者号航天飞机点火升空。

  此次调查,动用了费曼博士作为独立调查组的成员。而费曼博士对调查过程中遭遇到的官僚气氛和种种细节颇有感触。

  “要想在技术上取得成功,就应该实事求是,而不要存在凌驾在实情之上的官僚,因为大自然是不可欺骗的。”

  1986年4月18日,一枚美国空军的大力神34D运载火箭带着价值数亿美元的KH-9军用侦察卫星拔地而起。

  随后,撼天动地的巨大声响滚滚而来,不少观看发射的民众捂住胸口蹲坐在了地上。巨大的蘑菇云升起,而融化的金属则暴雨般落下,一时间,发射场成了人间炼狱。

  1986年5月3日协调世界时22点18分,一枚德尔塔3914运载火箭点火升空,准备将一颗美国国家海洋和大气管理局的气象卫星送入地球静止轨道。

  谁曾想!火箭升空71秒后,一级主发动机突然报告推力异常,电气系统异常!火箭自毁程序被启动,硕大一枚火箭,带着价值不菲的卫星,顷刻间烟消云散!

  从上世纪70年代以来,美国过于重视航天飞机,而对于一次性使用的运载火箭的研发投入简直不值一提。1975年到1985年,对于美国的运载火箭产业来说,是失去的十年。而这一切苦果,在1986年航天飞机出事之后,才让美国人品尝到。

  临危受命的大力神34D运载火箭和德尔塔3914运载火箭的接连爆炸,惊醒了很多人。

  公元1986年5月31日,美国的德尔塔火箭爆炸后第28天,欧空局的阿丽亚娜2号运载火箭迎来了处女航。(阿丽亚娜2号火箭的首次发射比阿丽亚娜3号火箭晚了2年。)

  可惜,法国工程师没有抓住机会。火箭第三级在太空没能点火成功,任务失败了。

  不过,鉴于美国的连续失误,挑战者号航天飞机事故后的半年内,还是足足有17个商业航天发射订单从美国跑到了法国!

  这三大系列是美国除航天飞机之外的航天发射能力的基石。大力神与德尔塔相继爆炸,那么宇宙神会怎么样呢?

  原来,这枚运载火箭要把美国海军的舰队UHF频段通信卫星送入太空。但是,当天的天气非常不利于发射。

  反对发射的人认为,宇宙神火箭已经是一年以来,唯一一款没有爆炸的美国经典火箭型号了,一定要慎之又慎。

  想要发射的人,认为,经历暴风雨之后,火箭的可靠性或许会变得更低,而且推迟发射本身也是信心不足的表现,对于潜在客户来说,影响是不利的。

  然后,这枚宇宙神运载火箭刚刚离开的发射塔架突然通体闪光!然后迸发出了仿佛天空被撕裂的惨烈巨响!

  原来,这枚宇宙神运载在高空被闪电击中了!闪电肆无忌惮地撕碎了火箭的箭体,然后沿着火箭发射时留下的尾焰和尾烟,一路向下,直到把火箭的发射架轰击出骇人的巨响。

  地面操控工程师拼了命地按自毁开关,但是火箭毫无反应。不过,万幸的是,闪电帮助人类完成了一切。当天,在发射场周边,人们找到了大量火箭的残骸,从分布的范围和碎裂的程度,几乎可以断定,在闪电击中火箭的瞬间,就让火箭粉碎了。

  老天爷结结实实地帮了欧空局一把!1986年和1987年,美国航天飞机、大力神运载火箭、德尔塔运载火箭和宇宙神运载火箭接连出大事。国考公务员

  阿丽亚娜-5型运载火箭的火神液氢液氧火箭发动机触手可及。摸到她的巨大喷口的瞬间,感觉很奇妙。邢强,摄于2017年。

  阿丽亚娜5型运载火箭的单台固体助推器的推力为7080千牛,是火箭芯级液氢液氧主发动机推力的7.4倍!

  在1986年挑战者号航天飞机出事之前,国际商业航天(其实也包括军事发射)市场上,美国所占的份额在95%以上。

  后来,随着阿丽亚娜系列运载火箭的崛起,美国的市场份额缩减为36%,而法国的市场份额占到60%。

  阿丽亚娜系列运载火箭开始名利双收。其中,阿丽亚娜4号运载火箭共完成116次发射,其中成功113次,成功率高达97.41%。

  也就是说,从上世纪80年代中后期开始,欧空局开始取代美国,开始在国际火箭发射市场上占主导地位。

  1986年,美国全面废除对航天飞机的独占性扶持政策。开始鼓励航空航天巨头参与一次性运载火箭的研制工作。

  1989年,大力神4号运载火箭诞生。从首次发射以来,连续6次成功。美国军方造价比一艘尼米兹级核动力航空母舰还要高的KH-11高级侦察卫星、天基红外预警卫星等等,都有被大力神4号运载火箭发射的成功记录。

  1990年7月25日,康维尔公司最新研制的,带有环形激光陀螺的宇宙神1型运载火箭首次发射就取得了成功。

  但是,从市场占有率的角度来看,美国在国际市场上的占比始终难以超过40%,而欧空局凭借阿丽亚娜系列运载火箭,则牢牢把控着国际发射业务的第一把交椅。

  但是,市场早已有了突然的变化。美国和欧空局两强争霸的局面,被日本和中国打破了。

  大量借鉴美国德尔塔火箭技术的日本H-I运载火箭在1986年8月12日首次发射就取得了成功。在1992年2月11日进行退役发射之时,连续成功9次。

  上世纪80年代末,昵称为“长二捆”的中国第一款带有捆绑式助推器的运载火箭尚在设计阶段。而就在当时,中国就与美国签署了发射服务合同。美国休斯公司的工程师对此大为惊讶。他们认为,这样的火箭,即使是在美国,从设计到完成发射服务也需要3年时间。

  但是,中国长征火箭的设计师们用100天就完成了20项技术难关的突破,用180天完成了300多项地面试验。全国各地在这短短的时间内就把2000多吨各种金属原材料、60多万个电子元器件准备到位。而西昌卫星发射中心也在这段时间内完成了升级改造。

  18个月后,也就是公元1990年7月16日,长二捆运载火箭真的就在西昌卫星发射中心出现了,并且首次发射就取得了成功。

  18个月,以这样快的速度完成了设计-生产-发射的全流程,并不是为了展示中国航天的研制和生产能力,而是中国在当时的技术条件下进军国际卫星发射市场所必须做出的努力。

  如果大家和小火箭一起找到当年中国和美国休斯公司签订的发射服务合同时,就会发现,其中有这么一个条款:

  “中方在发射休斯公司生产的澳星之前,必须要完成一次完整的、成功的发射,以便验证长征火箭的可靠性。如果不能实现这一要求,则美方将终止合同,并向中方索要100万美元的赔偿。”

  由此可见,当年长征系列火箭能够挺进技术壁垒、资金门槛都很高的国际商业卫星发射市场,是需要胆识和勇气的。

  如今,长征火箭有:长征1号、长征2号(含风暴1号)、长征3号、长征4号、长征5号、长征6号、长征7号和长征11号8个系列。邢强,摄于长城工业公司。

  退役、现役和在研型号共有20多个,其中可用于近地轨道发射的有16种,可用于中高轨道发射的有8种,基本覆盖了各种地球轨道的不同航天器的发射需要。

  其发射能力分别是:近地轨道25吨,太阳同步轨道15吨,地球同步转移轨道14吨。

  我国1996年推出的长征3号乙运载火箭的地球转移轨道运载能力为5.1吨,高于欧空局的阿丽亚娜4号运载火箭的4.3吨,哪怕是对于在2000年5月24日才终于完成首次发射的美国宇宙神3号运载火箭来说,也有巨大的运载能力优势(美国宇宙神3B的地球转移轨道运载能力为4.5吨。)

  而且,我国长征3号乙运载火箭在国际市场上的报价仅为7000万美元,这对于动辄就上亿美元甚至2到3亿美元的欧美运载火箭来说,拥有巨大的价格优势。

  卫星产业相关的,以休斯公司为代表,认为可以和中国进行深度合作。以便获得足够可靠和划算的发射服务,同时获得整星出口的巨大市场。

  火箭产业相关的,以波音和刚刚于1995年合并而成的全球第一大军火巨头洛克希德·马丁公司为代表,认为中国的运载火箭技术与洲际弹道导弹技术高度相关,在合作中难免会有技术输出到中国。

  而且,中国物美价廉的火箭对于刚刚复兴的美国运载火箭产业来说,是实力强劲的竞争对手,美国人连欧空局的阿丽亚娜火箭都没竞争过,更何况是报价相当于欧洲火箭七折而运载能力更强的中国长征火箭了!

  1996年2月15日,北京时间凌晨03时01分,长征3号乙运载火箭发射国际708通信卫星,点火起飞后约2秒,火箭飞行姿态出现了异常。

  约22秒后,火箭头部坠地,撞到离发射塔架不到2公里的山坡上,随即发生剧烈爆炸,星箭俱毁,事故造成6人死亡,57人受伤住院。

  这个事情影响了中国接收国际发射订单,于此同时,美国针对中国日益严苛的限制政策也影响了中国火箭走向国际市场。实际上,长征3号乙只有首次发射出了大事故,之后的42次发射,全部为成功和部分成功。唉,这就是后话了。

  1996年4月,俄罗斯用一枚质子运载火箭将一颗休斯公司研制的卫星送入了地球同步转移轨道,揭开了俄罗斯进军国际商业发射市场的序幕。

  而1993年9月20日首次发射没有成功,不过在1994年10月15日第二次发射中就成功的印度PSLV运载火箭有着比较灵活的商业运作模式,是一股不可小觑的力量。

  1998年8月12日,一枚发射美国国侦局绝密侦察卫星的大力神4A运载火箭升空后40秒,因制导控制系统报告异常而自毁。

  14天后,1998年8月26日,一枚发射商业通信卫星的德尔塔3号运载火箭(该型火箭的首次发射),在卡纳维拉尔角发射场升空后不久,制导控制系统报告计算异常。火箭一头扎入大西洋。搭载的休斯HS601平台卫星宣布丢失。

  1999年4月9日,大力神4运载火箭发射一枚美国DSP-19天基导弹预警卫星时,星箭未能分离,卫星报废。

  3天后,1999年4月30日,一枚发射USA-143军用通信卫星的大力神4B运载火箭的姿态控制系统算法出现问题,把卫星送入了一个错误的轨道。

  4天后,1999年5月4日,德尔塔3号运载火箭迎来她的第二次发射(9个月前,首射失败),发射过程中,第二级发动机出现压力异常的情况,发动机提前关机。载荷未能入轨。

  进入21世纪,纵观美国军工体系,能够有能力接下美国军事发射中的大型卫星和系列化卫星任务的,也就只有洛克希德·马丁和波音两家了。

  洛克希德·马丁的大力神IV运载火箭能力不错。执行过不少军事发射任务,其中就包括锁眼侦察卫星。

  波音则凭借其德尔塔系列运载火箭在包括GPS卫星在内的军星发射任务中与洛克希德·马丁平起平坐。

  长期以来,虽然两家公司都掌握了高精尖的技术,但是在面对美国军方,这个唯一的绝密军事任务大甲方来说,他们并没有什么议价权。

  反而是美国空军,凭借招标的形式,次次压价,要求多多,严重影响了两个大集团的盈利能力。

  于是,两大集团一商量,既然天下英雄,唯使君与操耳!干脆不要互相伤害,一起团结起来挣钱岂不美哉!

  2006年12月,波音公司率先划出所有涉及美国军事发射任务的部门,几乎同时,洛克希德·马丁公司跟进。

  可见,对于军火贸易和涉及军事领域的技术咨询和发射服务来说,各大军火巨头之间,乃至军事巨头与民间企业之间虽有相互竞争的情形,但是面对美国军方这样的强势买家,又出现了相互融合的趋势。

  两大集团的军事载荷发射业务部门和相关技术团队合并后,成立了联合发射联盟。

  全球第1大军火巨头洛克希德·马丁公司与全球第2大军火巨头波音公司,就这样,为了应对美国空军,让他们的军事航天器发射业务,合!并!了!

  原属波音,现属联合发射联盟的重型德尔塔IV运载火箭在发射时的烈焰仿佛在诉说着2006年之前所受到的委屈。

  原属洛克希德·马丁,现属于联合发射联盟的宇宙神V运载火箭终于开始成为盈利大户。

  在2006年到2016年这长达十年的时间里,美国国防部、美国空军、美国国家航空航天局NASA及其他政府机构的大型航天器的发射业务被联合发射联盟所垄断。

  这就是为什么宇宙神和德尔塔运载火箭的发射报价动辄就是1.7亿美元甚至高达4.5亿美元的部分原因。

  上图为2007年,美国联合发射联盟用德尔塔IV重型运载火箭为美国空军发射DSP-23弹道导弹防御系统预警卫星时的场景。(有关这种类型的卫星,详见小火箭的公号文章《美国天基红外导弹预警卫星的8个问题》)

  这是联合发射联盟的业绩突飞猛进的十年;这也是美国空军、美国国防部乃至美国情报部门无法进行招标,只能接受现有报价的十年。

  这个局面直到2016年才开始线年,美国空军就开始试着和SpaceX公司接触,并正式赋予其军事载荷发射资质的事情吧!

  2016年,美国空军终于又有了招标的能力。他们准备让联合发射联盟(洛克希德·马丁和波音联合后的垄断集团)与SpaceX公司竞标。

  当时正值乌克兰局势不稳的时候,不知是SpaceX的人还是美国空军的人亦或是正义感爆棚的人,向国会递交了一份材料。

  其核心思想就是鉴于局势的情况,应当考虑不再允许美国企业使用俄罗斯的RD-180火箭发动机。

  要知道,联合发射联盟性价比最高的运载火箭就是宇宙神V。该款火箭之所以能够大量盈利,关键就在于其第一级使用了性能出色而价格比美国自主研发的火箭发动机低很多的RD-180液体火箭发动机。

  (详见小火箭的公号文章《这才叫剁手!欧美疯狂抢购苏联导弹与火箭发动机》)

  联合发射联盟受到国会质询后,对未来能否持续使用RD-180不敢确定。而如果换用其他发动机的线%

  熟悉世界运载火箭报价体系的好友应该知道,宇宙神V运载火箭发射军星的报价通常在1.6亿美元到1.8亿美元之间。

  8270万美元的GPS卫星发射合同签给SpaceX公司。这象征着联合发射联盟在美国长达十年的垄断地位终结。商业航天首次在正面PK中干掉了由全球排前两位的两大军火巨头组成的垄断联盟。

  9650万美元的单子。这是在2019年为美国空军发射一颗GPS-III卫星的报价。SpaceX公司兑现了承诺,报价不超过1亿美元。不过,实际上他们依然是很赚的,因为商业发射的线万美元。

  本文是小火箭在航天城的讲座,与航天五院的兄弟们一起探讨人类航天发射简史的整理版本。文图比较多,但是,考虑到1957年的首次发射到现在的61年的时间跨度和中、美、欧、俄、日、印的空间跨度,文章还是稍显简略了。

  美国上世纪60年代用于几乎100%的市场占有率,因过度扶持航天飞机,而压制了本国一次性使用的运载火箭的发展,终因挑战者号航天飞机的事故和3大系列运载火箭接连出大事而逐渐丧失市场领导地位,市场占有率一度低至36%。

  法国则因阿丽亚娜系列运载火箭的成功,曾经有过60%市场占有率的辉煌时期。不过,随着俄罗斯和中国进入市场,欧空局的强势地位就被逐渐让出了。

  中国在上世纪90年代进军国际发射市场,表现不俗,但因种种原因没能扩大胜利成果,来日方长了,兄弟们!

  俄罗斯的历史积累、日本的奋力追赶、印度的另辟蹊径给21世纪的人类航天发射带来了无限可能。而SpaceX公司的强势崛起及其对军事发射任务的浓厚兴趣,展示了商业航天的另外一种发展路子。

  在刚刚过去的2017年里,SpaceX公司发射了18枚火箭,占美国总发射次数的62.1%(美国在2017年共发射了29枚火箭)。

  美国(29)、俄罗斯(20)、中国(18)、欧空局(9)、日本(7)、印度(5)。

  做个假设,如果SpaceX公司独立在某不知名小岛上注册,单独来算的话,航天六强就得重新排名了:

  俄罗斯(20)、中国(18)、SpaceX(18)、美国(11)、欧空局(9)、日本(7)。

Tags: 国考公务员 

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