太空對(duì)于人類(lèi)有著極大的誘惑力，在航天領(lǐng)域，中美俄三國(guó)相互競(jìng)爭(zhēng)。不過(guò)想要更好的探索太空，火箭的推力也是關(guān)鍵一環(huán)。

只是沒(méi)有想到，中美俄三國(guó)之間在火箭推力上有著明顯的差距，美國(guó)以7590噸遙遙領(lǐng)先，而俄羅斯作為曾經(jīng)的航天大國(guó)，僅僅只有4620噸，相比之下，中國(guó)的數(shù)據(jù)令人意外。

美7590噸

談及美國(guó)在航天領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，埃隆·馬斯克旗下的SpaceX公司及其星艦系統(tǒng)是無(wú)法繞過(guò)的里程碑。這個(gè)龐然大物徹底刷新了人類(lèi)對(duì)火箭推力的認(rèn)知極限。

星艦系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成，高達(dá)71米的超重型助推器作為第一級(jí)，以及同樣巨大的星艦飛船作為第二級(jí)。其最震撼的，莫過(guò)于超重型助推器底部密集排列的33臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)。

這些以液氧甲烷為燃料的先進(jìn)動(dòng)力心臟同時(shí)咆哮時(shí)，能迸發(fā)出史無(wú)前例的7590噸起飛推力。這數(shù)字不僅輕松超越了SpaceX自家此前的紀(jì)錄，更在全球火箭家族中樹(shù)立了難以企及的新標(biāo)桿。

星艦的傳奇始于馬斯克八年前一個(gè)看似瘋狂的構(gòu)想，名為行星際運(yùn)輸系統(tǒng)的萬(wàn)噸級(jí)巨箭，以及更匪夷所思的回收方式。

一級(jí)火箭完成任務(wù)后，不落陸地或船只，而是像精準(zhǔn)回巢的飛鳥(niǎo)，垂直落回發(fā)射塔架，被巨大的機(jī)械臂筷子凌空夾住。

在當(dāng)時(shí)，連獵鷹9號(hào)的回收技術(shù)尚在蹣跚學(xué)步，這個(gè)構(gòu)想如同天方夜譚，甚至引來(lái)業(yè)內(nèi)零星哄笑?？墒荢paceX以近乎偏執(zhí)的快速迭代回應(yīng)了所有質(zhì)疑。

經(jīng)歷數(shù)次震撼卻未竟全功的試飛，星艦終于在2024年的某次飛行中，實(shí)現(xiàn)了那個(gè)不可能的任務(wù)，只見(jiàn)超重型助推器優(yōu)雅地穿越大氣層。

在萬(wàn)眾屏息中調(diào)整姿態(tài)，穩(wěn)穩(wěn)懸停在發(fā)射塔前，兩條巨大的機(jī)械臂緩緩合攏，如筷子般精準(zhǔn)夾住了這座鋼鐵巨塔。

這樣的技術(shù)也被稱(chēng)為筷子夾火箭，這樣的成功也并不是炫技，它意味著火箭無(wú)需攜帶沉重的著陸腿，箭體得以大幅減重；發(fā)射周期從數(shù)月壓縮至可能的天甚至小時(shí)級(jí)別；商業(yè)發(fā)射成本將迎來(lái)斷崖式下降。

這對(duì)全球航天業(yè)，包括正在蓬勃發(fā)展的中國(guó)商業(yè)航天，提供了極具價(jià)值的嶄新思路。當(dāng)美國(guó)在可回收火箭領(lǐng)域高歌猛進(jìn)時(shí)，傳統(tǒng)航天強(qiáng)國(guó)俄羅斯卻顯得有些力不從心。

俄僅4620噸

俄羅斯的航天史從不缺乏悲壯的雄心，回望蘇聯(lián)的航天巔峰，N-1火箭曾承載著登月的雄心。

這款高達(dá)105米的巨箭，安裝了30臺(tái)NK-15發(fā)動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)推力高達(dá)4620噸，目標(biāo)直指美國(guó)的土星五號(hào)。

然而，過(guò)于超前的設(shè)計(jì)埋下了苦果，30臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的同步點(diǎn)火與推力平衡在當(dāng)年猶如“不可能的任務(wù)”，復(fù)雜的燃料管路更是隱患重重。

從1969到1972年，N-1連續(xù)四次在震耳欲聾的爆炸中化為超級(jí)煙花，最終在1972年11月最后一次試飛失敗后黯然退場(chǎng)，連帶蘇聯(lián)的載人登月夢(mèng)一同葬送。

N-1的連續(xù)失敗，最終澆滅了蘇聯(lián)的登月夢(mèng)想。

繼承了蘇聯(lián)航天衣缽的俄羅斯，在重型火箭領(lǐng)域步履維艱。雖然基于N-1的部分技術(shù)，俄羅斯開(kāi)發(fā)了推力約3500噸的能源火箭，但其后繼者始終未能重現(xiàn)昔日輝煌。

近年推出的新型重型火箭“安加拉A5”和規(guī)劃中的“葉尼塞”號(hào)，雖體現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)的靈活性，但推力水平仍被美國(guó)星艦遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開(kāi)，甚至不足其六成。

戰(zhàn)斗民族的堅(jiān)韌毋庸置疑，但殘酷的現(xiàn)實(shí)是經(jīng)濟(jì)與技術(shù)投入的嚴(yán)重受限。當(dāng)SpaceX用可回收火箭顛覆游戲規(guī)則時(shí)，俄羅斯受困于資金短缺，仍主要依賴(lài)一次性使用的傳統(tǒng)火箭技術(shù)。

開(kāi)放創(chuàng)新與合作學(xué)習(xí)的迫切性，對(duì)俄羅斯航天而言，從未如此清晰。

中國(guó)令人意外！

當(dāng)美俄在重型火箭領(lǐng)域或突飛猛進(jìn)或艱難守成時(shí)，中國(guó)的進(jìn)展速度則令全球航天界頗感意外。這份“意外”并非源于當(dāng)下推力數(shù)據(jù)的超越，而在于其清晰宏大的規(guī)劃藍(lán)圖和令人矚目的推進(jìn)效率。

中國(guó)航天人深諳彎道超車(chē)之道，將未來(lái)重型火箭的寶，穩(wěn)穩(wěn)押在了長(zhǎng)征九號(hào)身上。

根據(jù)中國(guó)工程院院士龍樂(lè)豪等權(quán)威專(zhuān)家披露的信息，長(zhǎng)征九號(hào)的設(shè)計(jì)指標(biāo)足以彰顯其雄心。

芯級(jí)直徑達(dá)10米級(jí)，捆綁4個(gè)5米直徑助推器，起飛重量超過(guò)4000噸，其起飛推力瞄準(zhǔn)近6000噸，近地軌道運(yùn)載能力高達(dá)140噸。

更令人振奮的是其技術(shù)攻關(guān)的扎實(shí)進(jìn)展，世界領(lǐng)先的10米級(jí)整體鍛造鋁合金環(huán)件已成功制造，為火箭巨型貯箱打下基礎(chǔ)；500噸級(jí)推力的液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件，燃燒室已通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證。

長(zhǎng)征九號(hào)并非簡(jiǎn)單追求大，它采用了代表未來(lái)發(fā)展方向的模塊化、通用化、系列化設(shè)計(jì)思路。

模塊化便于獨(dú)立研發(fā)和按需組合；通用化降低研發(fā)維護(hù)成本；系列化則能形成滿(mǎn)足從近地軌道到深空探測(cè)不同需求的完整火箭家族。

尤為關(guān)鍵的是，中國(guó)對(duì)可重復(fù)使用技術(shù)的重視已融入規(guī)劃。

計(jì)劃于2030年首飛的一級(jí)重復(fù)使用構(gòu)型，以及2033至2035年實(shí)現(xiàn)的兩級(jí)完全重復(fù)使用構(gòu)型，直指降低航天運(yùn)輸成本、實(shí)現(xiàn)航班化運(yùn)營(yíng)的核心目標(biāo)。

這標(biāo)志著中國(guó)正積極學(xué)習(xí)國(guó)際前沿，并致力于走出一條自己的低成本可靠進(jìn)出空間之路。

此外，中國(guó)在火箭發(fā)射前的高保真模擬仿真系統(tǒng)，也體現(xiàn)了“起步晚，但跑得快”的智慧，通過(guò)在地面進(jìn)行成千上萬(wàn)次數(shù)字試飛，最大限度暴露和解決潛在問(wèn)題，減少真實(shí)發(fā)射的代價(jià)。

雖然目前推力數(shù)據(jù)與SpaceX星艦尚有差距，但中國(guó)重型火箭的路徑已然清晰，步伐堅(jiān)定而迅捷。

中美俄三個(gè)航天大國(guó)在通往星辰大海征途上都留下熾熱的足跡，美國(guó)星艦以顛覆性創(chuàng)新和雄厚資本持續(xù)領(lǐng)跑；俄羅斯在歷史積淀與現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)中尋求突破。

中國(guó)則以清晰的規(guī)劃和獨(dú)特的模塊化路徑加速追趕，長(zhǎng)征九號(hào)的藍(lán)圖令人充滿(mǎn)期待。

這場(chǎng)推力競(jìng)賽并非零和博弈，每一次極限的突破，每一次回收技術(shù)的革新，每一次成本的降低，都在為全人類(lèi)更自由、更經(jīng)濟(jì)地進(jìn)入太空積累經(jīng)驗(yàn)。

火箭的轟鳴撕裂長(zhǎng)空，推動(dòng)的不只是沉重的箭體，更是人類(lèi)探索未知邊界的永恒渴望。

浩瀚宇宙沒(méi)有終點(diǎn)，而地球上的我們，正以不斷攀升的推力，合力搭建通向未來(lái)的天梯，下一站，或許是月球基地，或許是火星荒原，但注定是更遠(yuǎn)的深空。

主要信源

宏亮瞻局｜N-1火箭首射50周年：蘇聯(lián)如何輸?shù)舻窃赂?jìng)賽③——澎湃新聞2019-04-16
星艦即將第5次試飛，馬斯克8年前的狂想能否成為現(xiàn)實(shí)？——新京報(bào)
“筷子”夾火箭成功，馬斯克遙遙領(lǐng)先？——海報(bào)新聞2024-10-15
從“星艦”到長(zhǎng)征九號(hào)，火箭中的“大力士”有何看點(diǎn)？——新華社2024-11-22