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[工程技术]航天飞机为什么被淘汰了?

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航天飞机为什么被淘汰了?
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航天飞机
航天科技
航天飞机为什么被淘汰了?
原本苏联宇航员死亡最多,欧美媒体于是大声讥笑,给苏联死亡宇航员编了无数段子,并认为是体制问题,然后“轰!轰!”两架航天飞机爆炸,14名美国宇航员死亡。
宇航员总共死了22人,其中航天飞机贡献了14人。
妥妥的寡妇制造者,不淘汰留着干啥,制造更多寡妇?
打个比方吧
你平时用一次性碗吃饭,一块钱一个用了就扔,有一天你想卧槽这每次吃饭就要扔一个碗,太浪费了,于是你花58块买个了景德镇瓷碗,想着贵是贵,但可以重复利用啊,接着你发现了坑爹的问题,虽然是碗能重复利用了,但每次吃完饭刷碗花的水费洗洁精算算下来也得8毛了,想着虽然省的不多,慢慢的也能省出碗钱,然鹅更坑爹的是你人缘特好,总有人找你吃饭,一年到头也就在家吃个十来顿,这碗也就用这么几次。不过最坑爹的还是,有一天你刷碗的时候不小心手一滑把碗打了。
不是钱和技术问题,更不是事故问题。
航天飞机项目自身非常成功,各种小缺点完全可以接受,淘汰是因为计算机技术的发展。
航天飞机的设想基于70~80年代科技,认为轨道上有大量需要非专业航天员即时发挥聪明才智的创造性工作。那年代连航天飞机自己都做不到全自动,不同飞行阶段手动载入程序,降落阶段完全机长手操,可想而知没有人脑稍微复杂一点的事情都是计算机不能胜任的,这是70年代末期的技术水平。
因此任务里运输人脑远远优先于运货,起飞3G降落1.5G的峰值过载完美实现了普通人稍作训练前往太空工作的目标。其他的飞船,哪个是高中教师准备半年就能上的?哪个敢让77岁老大爷搭?一发2~3亿的D4H看起来有一样的货物载荷,但要是一个卫星需要几名临时专家太空行走在轨调整几天到十几天才能正常运行,多少发D4H才够?
之后80年代计算机技术发展迅速,航天器功能从硬件实现转向软件实现,直接导致航天器的控制和维护模式有根本变化,人类现场操纵不再是最优解,运人的迫切性大为降低。预想的大量太空科研工作和维护工作消失,是航天飞机不能体现出载人优势因而退役的根本原因。
比如说1971~1986发射的KH-9 Hexagon,是10吨重的LEO胶卷照相侦察卫星,胶卷用完就GG,寿命不到一年。如果能在轨补胶卷,一趟任务价值多少?接下来带有在轨补加燃料设计的电子成像卫星KH-11 Kennen Block1(1976~1982),十几吨重,十亿美刀的价格,在天上寿命不到三年,比起重造重打航天飞机的发射成本真的很贵吗?后来电子成像元件替代了胶卷,软件更新取代了硬件修改,后期版本的KH-11可以在轨十几年不需要硬件维护,航天飞机就没有如预想吃到这份饭。
设计理念原来是一种可以重复使用的航天器,使用成本低,用途广泛,载重量大,安全性高。
然后实际运用了才发现,这东西每使用一次的成本居然比一次性的飞船还大得多!而且如果让它运东西上天的话(比如卫星、人员、空间站补给品等),其本身的质量占用了最多的起飞成本,简直是脱裤子放屁,直接射卫星不更省力省钱嘛!?
更要命的是安全性还并不高,两次事故死十几个航天员,那谁受得了!
现有的火箭都是非常脆弱的空壳子。为了减少干重,火箭在设计上非常“偷工减料”。且设计上一般只考虑纵向受力。你可以看马斯克回收失败的视频,没站稳倒了,整体就塌了瘪了。它就好像一根干芦苇管,纵向的受力尚可,而横向,你稍用力一挥就折断了。
飞机这种东西你必须考虑横向受力强度,因为它是要躺着滑行降落的,至少要经得起落地冲击。但火箭不用为这事情增加干重,回收火箭也不用,它是是直上直下的。在太空中转身也没有多少横向冲击,是真空中整体翻转。
上次星舰发射失败爆炸之前,在空中试图调整姿态转弯,这种操作如果用飞机的标准看着实是基本能力。但到了火箭这里,就是大家都惊呼星舰结构强度太厉害,并且马上就有业内人士认为:可以减少结构强度重量。
所以航天飞机在干质比这块跟火箭比,就是辣鸡,结构死重多得不要不要的。
另外,这是从早期马斯克视频里看来的。当然你们觉得是民科也合适。
如其他答案所说,直接原因是因为不经济。但这个不经济难道美国人不知道吗?为何一直到2000之后才淘汰呢?
因为冷战结束了!
相比单次使用的宇宙飞船,航天飞机是可以战时摧毁或捕获敌方卫星,随时在轨发射己方卫星,临时代替卫星功能,甚至直接进行太空打击的力量!
当冷战结束,这些功能不再重要的时候,航天飞机自然就因为不经济而被淘汰了。
本末倒置了。
航天飞机本身思路就很怪,很像一些西方人为了达成某一点需求再其他地方肆意浪费的脑回路。
本来目的就是把人和货物送进轨道,正常思路就是把人和货物放在火箭顶端发上去。每次发射耗费一根火箭和一艘一次性飞船。
美国人觉得每次都这么射有点浪费,寻思顶上那个返回舱能不能重复使用,于是造了个飞机。
结果这个飞机当然没法自己飞出大气层,于是造了更大的火箭去把这飞机(其实是滑翔机”送上天。
有毛病啊。


因为,航天飞机刚立项的时候,吹的是又经济,又安全。
但结果却是,既不经济,又不安全,还差不多耗干了NASA的经费。最后,因为航天飞机失事,Bush还提出了,要重返月球。如果不砍了航天飞机项目,那就根本没钱重返月球,所以基本上就判了死刑了。
当然,NASA里的人,从搞工程的,都换成搞科研的。其实已经没人想回月球了。所以,钱最后,慢慢都变成各种探测器,望远镜去了。。
航天飞机真实目的是战时的轨道轰炸机……
主要原因还是钱,到2011年时,航天飞机发射一次的成本已经高达5-6亿美元。而且大量的钱被消耗在地面维护上,所以这个价格还要保证一定发射量才能实现,不然平均下来发射成本更高。
虽然可重复使用,但是不可复用部分成本还是挺高的,推力上千吨的SRB(壳体各分段看损坏情况决定是否重复使用),一个氢氧硕大燃料储箱。相比正常运载火箭,真正可以重复使用的就是主发动机而已,但是SSME重复使用维护的成本并不低,造价也是天价了。
入轨的重量里面存在有大量死重,虽然号称可以达到百吨级LEO,不过有效载荷并不算太多。
而航天飞机大多数时候的首要任务是送7名宇航员到ISS,而这个任务在未来将由波音公司的cst100飞船,和spacex公司的龙飞船2代进行完成,都可以载7人,前者由报价不足1亿刀的宇宙神5发射,后者由报价5000万刀实现回收还可能更低的猎鹰9进行发射,飞船也可以复用。
不过NASA也还算是挺土豪的——
(spacex:我飞船能复用
NASA:能用一次就够了
spacex:我飞船能运7个人
NASA:运4个人就行了)
还有一个就是20t+ leo载荷的货舱,基本相当于目前运载火箭里面最高一档阿丽亚娜5,质子,和德尔塔4的运力。但是大多数20t+最主要的任务都是执行gto轨道等高的轨道,而航天飞机的leo载荷能力只能在近地轨道使用,近地轨道上20吨除了空间站舱段和货运飞船并没什么可打,组装好以后就剩下给ISS运点补给了,最多可能带一些美军军用侦查卫星(但是航天飞机这种状态下就不太好去ISS了)。但是就运补给这个事来说,也不如货运飞船廉价,灵活。
不请自来,看上面答主回答有很多,但要么观点都很零散,要么有些有点极端。
我觉得如果真的要比较好比较全面的回答这个问题,最好是从一线设计师的角度解读这段历史。
以下是我在b站上找到的一部美国麻省理工大学关于航天飞行器的公开课:
飞行器构造工程(麻省理工学院)_哔哩哔哩 (゜-゜)つロ 干杯~-bilibili?b23.tv/av57559184/p1


主讲都是当年直接接触土五和参加航天飞机项目的大佬,第一课和第二课就提到了航天飞机项目各种成功和失败的经验,我个人觉得还是十分客观的。
航天飞机项目最初的目的是什么?是打造一种可重复使用的航天飞行器,以此压低单次发射成本。但讽刺的是,在项目初期验证阶段,整个项目里没有一个人考虑到了保养成本,这也是为什么造出来后各种经费超支。包括后面发生的挑战者号事故从某种角度来说也是因为经费紧张而砍掉了一些不该砍的保养而导致的。这也不能全怪NASA,毕竟当时政治环境就这样,按照大佬的自述,航天飞机研发阶段NASA就已经经历了经费跳水式的缩减,在研发进入B阶段的时候更是被国会老爷们以50比50的投票差点砍掉,还是副总统最后出来站台保住了项目。
所以初期研发经费不足加论证出错,后期运营经费紧张,加上完完全全一个新的概念,使得美国航天飞机计划变得十分鸡肋。为什么鸡肋?一来航天飞机保养费上天,NASA每年的经费供不起航天飞机,减少发射次数吧,日常载人飞行任务还得继续,毕竟美国当时就这一种载人航天飞行器,而且发射次数少的话单次发射成本还要高。二来不能提前退役,因为你把航天飞机退了载人任务就无船可用了。新造飞船更是不可能,钱已经全给航天飞机了,实在挤不出余粮了。你看航天飞机退役后NASA都造不起新船,只能租俄罗斯的。那时间到了今天,好不容易有了点钱,可以自己搞载人飞船了,你觉得NASA还会把钱投给航天飞机,重新跳进好不容易爬出来的经费恶性循环里吗?
谈完美国航天飞机,再来看看苏联航天飞机,暴风雪号是公认的各方面都优于美国的航天飞机项目。当时苏联科学家刚看到美国人的航天飞机项目的时候说的都是“S-B扬基佬设计的什么J-B玩意,这玩意能省钱我把液氧煤油当伏特加喝下去。”
那为啥苏联后来还是搞了呢?因为军方要,军队一看你这玩意万一送个什么空间武器上去,或者带个咱家的卫星下来,那是防都防不住啊,不行,我们要有对等威慑,你们宇航局赶紧给我整个一样的。
正好当时能源号火箭已经在做了,附带捆架飞机的事情,而且军方给钱,何乐而不为呢?虽然大体上是照抄美国佬的设计,但因为事先充分了解了美国航天飞机计划所有潜在的问题,所以苏联的暴风雪号可以说是各方面都更加完美,发射成本更低,可靠性更高,外加自动驾驶系统可以实现从发射到返航全无人操作。这里简单介绍一下两款航天飞机的区别,美式航天飞机的布局是轨道飞行器、巨型外挂油箱和两个固推助推器组成,主发动机为三台RS20氢氧机安装在航天飞机上,这也是保养的一大重点难点。而苏联暴风雪号火箭和轨道器是互相独立的,所以不存在高昂的保养费,而且任务安排更加灵活,能源号火箭还能发射其他载荷啊。
但即便暴风雪号处处优于美式航天飞机,苏联人也确确实实只打了一架,绕了地球两圈华丽地落地,然后就当技术储备放起来了。据说原来是安排了第二架上天,结果没能赶在苏联解体前,所以就没了。解体后的俄罗斯么,别说暴风雪号了,连能源号都供不起,就都封存了。
综合来看,航天飞机大家都不再搞的原因主要有几下几点:
一,采用可复用设计必然要有大量设计冗余,那就占了很大一部分的有效载荷,火箭发动机运力不够连飞都飞不起来。
二,为了达到节省成本的目的,复用件必须有足够大的冗余以提升寿命,降低保养费用,这就又和第一条矛盾,更大的冗余意味着更大的死重,苏联的解决方法是减少复用件,把挑大梁的都设计成一次性的,简化复用部分,提高可靠性。那问题又来了,我同样一套火箭可以打60吨,用航天飞机才打30吨,(比喻,肯定不准确)那相当于我同样干60吨的活航天飞机得至少干两次,因此必须保证单次发射成本节省超过50%这个项目才是有意义的,这还是撇开了那些只能让60吨干的任务。
三,需求,任何一个工业产品的最终价格都和产量程负相关,需求上去了,发射频次上去了才能降低成本。包括美国NASA的大佬也说,如果航天飞机的发射频次能翻个倍的话成本不会像现在那么难看。在六七十年代,人们大大高估了未来运力的需求,都以为太空时代将至,因此错误估计了未来的运力需求。所以如果人类真的进入大宇航时代,航天飞机不是不可能再现,并展现出其高超的性价比。
但话又说回来,既然运力需求上去了,为什么不用这个呢?


在我看来航天飞机是一个很匪夷所思的运载工具。它为了运送20吨的货物到轨道,非得把70吨重的轨道器也发射上去。这怎么看都不像正经人该干的事情。
归根结底我认为是这样的,航天飞机忽视了一个问题,那就是它要运载的卫星本身已经有自己的外壳和承力结构了,而航天飞机和运载火箭相比,相当于“给卫星再穿一件衣服”,运载火箭只有两片整流罩,而航天飞机在卫星外边裹了一个更大的卫星。其实你想想,航天飞机用那么大的舱段给卫星“做保护”是有必要的吗?如果想要回收发动机,那有一个可重复使用的发动机舱段不就可以了嘛。毕竟一个发动机舱应该是不太重的。
这又像军舰和航母的区别,航母的弹药库能带3000吨弹药,就算是三吨一个的导弹都是1000枚,除此之外还有80架舰载机,算下来等于80部高性能雷达+1600吨的载量,而四艘彼得大帝和航母排水量差不多,加起来各种导弹带的也不到1200枚。原因就在于此,导弹自己已经有“衣服”了,挂在战斗机上的时候直接就是裸露的。但是军舰还需要为导弹再“穿一件外衣”,而这个外衣的重量比导弹自己还重得多。
如果放个马后炮的话,航天飞机从根本上来说,就是个错误的思路。
就好比,人类需要搞一个长时间在地球轨道上运行的大家伙。众所周知,地球轨道上的物体可以不需要燃料长时间在轨运行,那么该怎么办?苏联的做法的:发射若干个小舱段,拼接成一个大家伙,让其在太空轨道上运行,然后再用一个小舱段来往于太空和地面之间,运送人员和货物,这就是空间站的构想。而美国的做法是:直接制造一个大家伙穿梭于太空和地面之间,而且还可以重复利用。事实上,除了需要输送人员和货物的舱段,其它的部分根本不需要在地球和太空之间来回跑,这除了浪费燃料还有什么意义?而且,航天飞机虽然可以重复利用,但每次执行任务之后都要进行检修,这个检修的工作量和费用大得惊人,别的不说,就那无数块隔热瓦,每一块之间都要严丝合缝,不然就会有灭顶之灾,而这玩意全靠人工操作,人毕竟不是机器,难免会出错。哥伦比亚号的事故就是缘于此。结果算个帐,能重复利用的航天飞机,其成本还高于不能重复利用的飞船,更不用说其更高的事故率了。
美国当年搞航天飞机,其实就是想炫技,在全世界面前证明他们比苏联更厉害。后来苏联都解体了,航天飞机也没有存在的必要了。
因为太复杂。设计初衷很理想,现实太骨感。
一架航天飞机有接近270万个零件组成。而一架联盟飞船只有大约30万个零件。
类似联盟飞船因为是一次性使用,用完就扔,所以你无需为零件的耐久度担心。而航天飞机不同,因为要重复使用,每次使用前,你得把270万个零件都检查一遍,一旦出点小问题就会酿成大祸,而且如果其中一个零件坏了,你得有后续能替换的零件,270万啊,天。
所以,美国人后来发现航天飞机使用代价极大,而且使用次数越多,代价越大,还不如一次性飞船来的简单划算。
航天飞机当时立项时说的是可重复利用,比火箭成本低,结果发现是可以重复利用,但维护保养的成本高的离谱,然后还出事,结果就凉了。
因为绝大多数任务不需要带好几十吨的货物入轨返回。
如果航天飞机不需要这样一个难度起飞的任务,是可以设计得更加便宜的,就像星舰。
空载下行很难,但跟带着很重的东西下来,不是一个技术层次。
先说结论, 美国在20世纪的航天飞机项目被淘汰主要是因为安全性和未能达到预期目标, 但的确是一次对空间飞行器变革的伟大尝试. 现阶段航天飞机这一技术也只是处于起步阶段, 没有也不会被现阶段的其他轨道运输方式所淘汰.


美国的航天飞机系统
美国的航天飞机发射系统由机体本身, 一个燃料罐和两枚助推火箭组成, 航天飞机由该系统垂直发射并入轨, 与传统的火箭采取多级脱离不同, 航天飞机系统仅完成一次完全分离, 其助推火箭(SRB)在落入海中后可打捞并重复使用. 随后航天飞机启动机上火箭发动机进入太空进入预定轨道, 之后依靠辅助发动机实现轨道微调.


航天飞机系统发生分离
这是一个听上去十分完美的方案, 实现了空间运输飞行器的可回收利用, 每次发射只需要支付燃料罐的成本和维修保养成本, 理论上可以大大降低空间载荷的花费. 在项目初期, 研发人员预计的每磅有效载荷的成本约为1000美元左右,但最终实际使用成本仍高达三万美元每磅. 此外, 航天飞机还存在着诸多问题. 在经历了令人印象深刻的挑战者号, 哥伦比亚号事故后, 该套系统的可靠性已经不被人们所信任.


Challenger发生爆炸, 在发射前就已有技术人员发现并警告了相关风险
1986年的挑战者号事故: 航天飞机在起飞时, 其右侧固体火箭推进器附近有一小股黑色浓烟, 但在航天飞机起飞后不久便消失了. 然而随之而来的是在起飞后66秒, 冒烟的部位发生了大火, 这团火焰迅速扩大, 最终,整个航天飞机和助推火箭凌空爆炸.
对数据的分析和反演显示,起火原因是推进器发生了泄漏, 而泄漏的源头是一个名为O形环的微小部件, 它构成了航天飞机固体火箭推进器的密封装置.
2003年的哥伦比亚号事故: 航天飞机在着陆过程中解体, 调查报告指出导致这架航天飞机解体的直接原因是“哥伦比亚”号发射升空81.7秒后, 燃料箱外表面脱落的一块泡沫材料撞击到航天飞机左翼前缘的热保护系统, 形成裂缝. 当“哥伦比亚”号重返大气层时, 超高温气体从裂缝处进入机体, 直接导致航天飞机解体.
从遇难人数角度来看, 挑战者号事故和哥伦比亚号事故是人类历史上最大的两次航天事故, 共造成了十余位宇航员的丧生. 此后美国于2011年将所有航天飞机退役.
回顾航天飞机的发展历史, 不难看出其退役原因主要有两点, 一是可靠性较差, 二是未能实现预期的低成本投送目标. 但其实这并不足以成为航天飞机退役的充分理由. 航天飞机本质上是一次对于轨道运输方式的变革, 在航天飞机之前, 苏联和美国使用的技术方案都是一次性的组合式空间飞行器. 航天飞机的使用是人们开始关注轨道运输"可复用性"的一个标志. 更值得注意的是, 航天飞机相较其他航天器, 在设计时考虑了气动外形的影响, 这使得其在执行返回任务的时候与传统航空飞行器类似, 具有更优秀的控制性, 这一点在当时是十分超前的.


SR-71 的变循环发动机
观察航天飞机的发射方式, 如果搭载航天飞机的不是燃料罐+助推火箭的组合, 而是一台动力强劲的大型飞机呢? 这正是航天飞机真正的潜力所在. 但遗憾的是, 航天飞机项目时期, 对于高速飞机所使用的TBCC发动机研究并没有取得成熟. 苏联解体后, 美国在航空航天上的投入锐减, 这一可能的大有前景的技术路线最终没能走下去, 而缺乏可靠的管理或是航天飞机系统本身的缺陷所导致的重大事故也使得航天飞机项目最终被美国抛弃. 而苏联的航天飞机在研制完成之后, 还未曾投入使用就被搁置, 最终毁于维护不善. 其伴随产物安225也在近期的乌克兰战争中被毁.


整流罩中的X-37b, 由于体积较小, X-37b是由常规火箭携带入轨的


大脑袋里装着X-37b
答主认为, 美国的航天飞机的夭折是事实, 但实际上航天飞机这一技术仍处在起步阶段, 没有也不可能被现阶段的其他空间运载方式淘汰. 美国近期的X-37B实际上就是一款袖珍的航天飞机, 已经多次执行在轨任务, 最长的一次持续了909天. 而在中国, 一架神秘的可重复使用飞行器于2023年5月8日在中国西北部的酒泉卫星发射中心着陆, 结束了为期276天的地球轨道任务. 据有关资料推测, 该飞行器极有可能是中国两级入轨飞行器计划"腾云工程"的入轨航天器部分.


相比火箭, 两级入轨的TBCC空天飞行器是更为优雅且高效的空间运输方式


6-17日更新: 使用了Wikipedia上所给的F-1和J-2的混合比进行计算


整个火箭几乎所有的部分都装满了燃料
两级入轨的空间飞行器首先在燃料效率上具有显著优势. 以著名的Saturn V火箭为例, 其满载状态下的总重约3000吨, 燃料总重就已经超过了2500吨. 这些燃料中的绝大部分重量都是充当氧化剂的液氧(紫红色部分), 燃料本身只占很小一部分(蓝色部分). 而对于可回收火箭, 其在回收过程中须经历额外的点火过程, 燃料所占比重较常规一次性火箭更高. 这也提供了一种合理的解释, 某型号回收火箭外壳为何采用了重量较重的不锈钢: 因为对于可回收火箭, 火箭其他机构的重量的减重带来的收益可能已经相当低了.
对于两级入轨的空天飞行器, 其在未分离段工作原理类似航空飞行器, 可以依靠进气道直接获取空气中的氧化剂, 无需单独携带氧化剂, 相同质量的燃料重量所提供的能量将大大提高.


火箭的姿态失稳 由于缺乏足够的控制手段 在很短的时间内达到某一临界(图2)就已经到了不可挽回的地步
除此之外, 火箭由于其本身的属性, 缺乏高响应性和低过调性的控制手段, 稳定性和操作性都是无法与有翼飞行器相比的. 就传统航空飞行器来看, 一架飞机上有水平副翼, 水平襟翼, 水平安定面和转向舵等多种控制手段, 这些控制方法的综合性能要比控制火箭发动机要高的多.
从实际情况来看, 一架飞机如果没有出现气动结构上的损失, 即使是在高空稳定的巡航姿态出现"全部引擎不可恢复的停机"这种对于火箭的灾难情况, 在理论上也是完全可以顺利着陆的(假设最大滑翔距离内有适合着陆的设施). 对于两级入轨的空天飞行器, 即使是在发射中出现了故障, 生还的希望也要比传统火箭更高.
战狼三秒先生:空中浩劫系列(二十)越洋236航班(加拿大滑翔机,史上最长滑翔记录)31 赞同 · 2 评论文章


因为美系航天飞机有点问题
比较费人...
我认为主要是干质比不高和结构复杂导致养护成本高。
因为飞机需要考虑气动的形状,会导致应力复杂、结构复杂和承载效率降低,进而导致上面级干质不高,并且养护成本也很高。
并且在航天上,由于需要携带氧化剂导致飞行器的燃料比冲很低,而且即便是近地轨道运输都得要求很高的速度,所以对干质比较敏感。
由上所述,现实中会导致航天飞机的回收节省的成本抵不回飞机结构复杂性所带来的干质比过低+养护成本过高带来的成本增加。
结果就是航天飞机被抛弃了
航天飞机本质上就是一个长着飞机样子的返回舱,逼格高。
简单地说,
航天飞机会在以下的条件下复活:
1.要摧毁星链、GPS、北斗乃至空间站、月球基地这样的高价值卫星目标
2.这些目标有反导设备保护
3.反导设备需要通过太空近战的方式拆除
4.大流氓舍得给航天投钱
到了那个时候不仅航天飞机可能复活,航天母舰甚至都有可能见到
因为冷战结束了。
航天飞机有能力在太空中多次调整轨道,而它的货舱+机械手臂又可以玩出很多花样。
比较著名的有(多次)在轨维修哈勃望远镜、维修国际通信卫星6号F3,以及把西联星6抓进货舱带回地球。
顺便说一句,西联星6最初就是航天飞机放在货舱里带上轨道释放的,而它被抓回地球修复以后,最终更名为亚洲1号,靠长征火箭重新上天,这也是中国第一次为外国进行商业发射。
正如掌握了返回式卫星技术的国家就相当于搞定了ICBM一样,以当时的眼光看,这些能力在战时非常有价值。
无论是带点什么不可告人的东西上天,还是破坏敌方的卫星,甚至是把敌方的卫星抓回来。
在这样巨大的战略优势面前,成本和安全性可以往后稍稍。
然而冷战结束了,太空竞赛也结束了,这些需求不存在了。
那就要精打细算一些。
为了重复使用带来了高复杂度,导致了整体成本成本居高不下。
为了可以重复使用还需要地面做大量的维护工作,又进一步增加了成本上扬。
高复杂度还直接导致了可靠性下降,这个太致命了。
加上空天飞机的技术推进,航天飞机被放弃是必然的,空天飞机到来之前,还是一次性宇宙飞船慢慢顶着吧
“消失”的航天飞机,人类航天史上最重大的突破,为何会被淘汰?
因为我们没跟,航天飞机不属于工业皇冠上的明珠。
航天飞机是一种往返于近地轨道和地面间的、可重复使用的运载工具。
安全系数低:5架航天飞机2架爆炸,14名宇航员因此丧命
在美国的历史上曾经制造过5架航天飞机,其中就有2架发生了爆炸,并导致航天飞机上的宇航员全部丧生,这个事故发生的概率实在是高了点。挑战者号是在升空73秒后发生爆炸的,而事故的原因则是因为一个价值900美元的密封圈。哥伦比亚号是在重返大气层后发生事故的,而事故的起因则是因为一块泡沫材料。


航天飞机飞行记录
航天飞机飞行次数搭载人次飞行时长哥伦比亚号28160300天零17小时40分22秒挑战者号106062天零7小时56分22秒
虽说前后两架航天飞机都出现了事故,但从事故原因来看,似乎都属于意外,美国怎么会因为意外而让寄予厚望的航天飞机退役呢?


航天飞机是一个极其复杂且精密的机器,整个机体包含了太多的元素,我们知道,任何东西,功能越多,就越容易出问题。
发射成本高:实际的发射成本是预计成本的30多倍,而且这个成本还没有计算航天飞机的研发费用。


航天飞机老化速度远超预期,飞行任务被迫大幅缩水:在航天飞机的使用中,NASA发现同研制和发射费用一样,航天飞机的维护和运行费用也在直线飙升。
对于航天飞机时代的结束,它意味着一个阶段的终止,但也意味着一个更高起点的开始。
没淘汰,
在广饶的宇宙挖呀挖呀挖呀挖,种大大的伊谢而轮要塞和死星。
航天飞机其实和n1 火箭的问题一样,科技树没到位强行拔苗助长的问题。
航天飞机最大的优势不是重复使用。而是建设和维修。
是工程机械,是挖掘机,盾构机,塔吊,是scv。
不是百吨王,不是泥头车。




航天飞机时代,自动控制技术和远程控制(不是远程养殖)不成熟,所以这些事都得人在现场施工。
因为有人操作,这就导致风险太大,在经历两次惨剧之后,停止了。
现在科技树已经到位。就可以用无人挖掘机来干活了。
目前看到的前置科技
远程控制+自控:祝融号,鹊桥(已完成验证)
货物太空堆场: 巡天望远镜(未完成验证)
释放,移位,收回: 那个200多天太空打螺丝不让看的玩意。
组装: (未验证)
维修,更换,丢弃: 打螺丝那个
加注燃料: 还没验证


就是成本高。
航天飞机虽然可以复用轨道器和固体火箭,但成本依然很高,与一次性火箭比,并没有什么优势。
载荷大和在轨维修能力在成本面前,也都黯然失色。
再加上安全性低,被淘汰是早晚的事儿。
不过,它也验证了不少技术,设计思路得到了延续。
SpaceX到底把可回收和低成本玩儿明白了。
技术受限,航天器对材料、结构强度要求和普通大气层内飞机完全不好比。
原本航天飞机研发的时候,美国宇航局对对航天飞机轨道器的理想是:


每次执行任务,回来只要这么像高级点的军民用飞机维护一下就能再次飞行。
可实际情况是,每次航天飞机回到地球,想要再飞一次,几乎等于拆了重造:


原本美国宇航局的理想是,利用航天飞机系统这么个“太空卡车”,每台每年至少发射十多次,四台轨道器每台寿命一百次,使用大约十年不到后退役,造新的轨道器。即可在太空组建大型航天器,进行载人太阳系内探索(例如登陆火星)或者是建造大型深空宇宙探测器。
可结果是,正因为发现航天飞机轨道器每次返航后,需要的检修工作远超预期,且所需资金昂贵,也就根本无法支撑美国宇航局本来的“美好理想”。
说白了投入与产出不成正比。
因为航天飞机可以带上24吨的货飞进太空。
顺便说一下,俄国大伊万核弹可以实现1.5亿吨tnt当量,全重也不过27吨。那是1961年的测试装备而已。
按照80年代美帝的技术手段,可以大幅度减重(主要是各种外壳材料),缩小当量一千万当量一个,带上个小火箭发动机,用于再入轨道。一个航天飞机能带十个这样级别的玩具。
7个航天飞机一起上,嗯,这是千万当量吨级的弹头,一发抹掉帝都没啥问题的东西,上去几十颗,可以抹掉几十个帝都大小的地方,先发制人,近乎于隐秘打击放到太空后再定时打击。大家都能监测到弹道导弹,这能做到,但监测突然从太空中高轨道落下来的东西?等发现到落地,根本没有反应的时间,甚至都不知道是什么,然后就Duang……这时候苏联根本不知道是谁打的都。决策层+大量反击力量都消失了。
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加:2024-01-19 14:55:28  更:2024-01-19 21:30:57 
 
 
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