sls火箭組裝進展（全面剖析sls火箭）

2023-04-22 13:56:37

太空梭是塊「山芋」

2010年，NASA取消了「星座」登月計劃轉而提出了「阿爾忒彌斯」登月計劃，兩個計劃的不同之處在於，NASA將「星座」計劃中的「戰神一號」和「戰神五號」合併成為今天的sls（太空發射系統），由於兩枚「戰神」火箭來源於上世紀的太空梭，所以我們不妨說sls火箭是「暴改」太空梭來的。

其實，把太空梭改成載人運載火箭有諸多好處。首先是具有動力優勢，我們知道，太空梭的固體助推器推力很高，達1245噸，相當於能推動6架運-20，這就十分適合作為大型火箭的助推器，而RS-25氫氧發動機也具有超常的推力，186噸的推力甚至超過了某些液氧煤油發動機，這樣推力和比衝並舉，適合作為重型火箭的起飛級，並能與固體助推器提供優勢互補。然後是可靠性高，我們知道「挑戰者」和「哥倫比亞」兩個飛機曾在1986年和2003年因疏忽發生災難，但是其餘133次任務都成功了，成功率還是很高，證明其結構、設計和製造的可靠性高。其次是有改為載人火箭的潛力，我們知道太空梭只出過兩次災難，造成太空人遇難的原因都是不具有逃逸系統，但是太空梭設計逃逸系統會十分複雜，就像星艦一樣，而把太空梭設計成火箭就可以輕易地加裝逃逸系統，並且還繼承了太空梭的優秀性能，使sls火箭如虎添翼。

RS-25性能卓越

RS-25發動機是太空梭的主發動機，主要用於起飛和入軌，太空梭使用RS-25執行過100多次任務，在往返天地合重複使用上沒有出現過什麼故障，可靠性和重複使用性上有很大優勢。RS-25的綜合性能十分優越，尤其在它的推力，作為一臺氫氧發動機它卻有著186噸的推力，超過了長徵五號有著120噸推力的YF-100液氧煤油發動機；它227噸真空推力僅次於有著230噸推力的2代低空猛禽發動機，可以說它是一臺推力「開掛」的氫氧發動機。但是推力很高比衝就不會出色，RS-25的366秒的比衝在氫氧發動機中顯得中規中矩，但是在起飛發動機上，RS-25能在推力和比衝上並舉的確是不錯的選擇。改進後它將升級為RS-25D/E，4臺RS-25D/E與2臺「老搭檔」FSB-1固體助推火箭將成為最強登月組合。但是RS-25也很貴，每臺約1億美元，令人痛心的是，在首次無人繞月測試中，除了獵戶座返回艙，sls火箭都不會回收，4臺RS-25隻有約8分鐘的燃燒時間，命中注定是一次性「短命」的。

FSB-1「寶刀未老」

在2020年9月3日，NASA在猶他州順利進行了FSB-1固體助推器全尺寸全工況試車，全過程耗時120多秒，產生推力1600多噸，平均每秒釋放13噸左右的能量，這是繼2011年太空梭退役以來首次進行試車，它的成功證明了FSB-1「寶刀未老」的優秀實力，展現出了它成熟的製造工藝，作為一款為太空梭服務的固體助推器，它有能力「改行」為sls火箭的載人登月繼續貢獻力量。

當然並不是說FSB-1固體助推器就是從太空梭上拿來的，畢竟sls火箭的用途是載人登月。FSB-1在原有的長度上增加了四分之一的長度，達54米，高度更高了意味著裝填燃料的空間也更多，爆發力也更加持久。NASA還對FSB-1應用了一些新型材料並進行了結構改裝，以適應比太空梭重量高600多噸的sls火箭，並適應未來低軌「送貨」、載人登月等新發展動態。

說到「送貨」就提一下NASA為貨運版sls火箭研製的新固體助推器。它是sls火箭過時和壽命延長計劃的一款新助推器，研製它的目的是優化FSB-1的性能，提高它的未來適應性，畢竟sls火箭的最終版推力將達到4173噸，運載能力達165噸，而固體助推器又是sls的起飛推力的主力並佔百分之75以上，因此固體助推器的爆發力和持久性越高，sls的運載能力更強悍。

雖然FSB-1的升級版將要問世，但現階段的FSB-1也是穩坐固體火箭的「王位」的，然而我國500噸級整體式固體發動機的成功試車預示著「寶刀未老」的FSB-1將被超越，筆者認為這是國人之幸，美帝之悲（有些誇張）。當然FSB-1也有它的「洪荒之力」，單臺1588噸的推力可以輕鬆帶飛849噸的長徵五號；一對FSB-1可以拖起2211噸的我國新一代載人火箭；然後再搭配4臺RS-25氫氧發動機，就能以3810噸的起飛推力超過土星五號。

當然如此強悍的固體助推器也不會便宜，畢竟它是sls火箭動力系統的主力，雖然FSB-1是塊「燙手山芋」，但是在太空梭時代有一個眾所周知的優點，那就是可重複使用，平均每臺FSB-1可以重複使用10次左右，這就使FSB-1不至於成為太空梭的「資金黑洞」，雖然性價比不算高，但是也讓NASA欣然接受了。但是本次sls火箭的助推器不具有回收的能力，使它一度被網傳為「吞金巨獸」，每次發射價格耗費41億美元。

被「鴿」的內外因素

雖然太空梭上優秀的動力系統在上百次任務中得到檢驗，但是太空梭與sls火箭在結構上存在差異，比如液氫輸送結構、發動機並聯數量等，使得同樣的動力系統在sls火箭上並不能馬上奏效，必定會有一些差誤，畢竟人的大腦移植也會有不良反應的。

除此之外，筆者猜想sls遲遲被「鴿」還有外部因素。眾所周知美國的投資多在軍事上，而sls一發射就41億美元，有點吃不消。再說美國上世紀登月之後就已經使相關產業發展起來了，航天地位遙遙領先，現階段就沒有必要「使出吃奶的勁」去搞登月。除此之外，還有疫情因素、總統變卦也變、國內外形勢的變化，讓美國在重返月球上分心，相比之下更有欲望在地球上得到霸權地位。

我們再把話題拉回來，美國在sls火箭上的投入也確實很拉胯，人們的詬病也很多，美國作為一個超級航天國，竟然還搞不定上世紀的發動機，使人不免置疑美國的航天技術是不是外星人送的。