浩瀚宇宙始終令人類心馳神往，在航天科技的競(jìng)技場(chǎng)上，中美俄三國(guó)持續(xù)展開角逐。而要在太空探索領(lǐng)域取得突破，火箭推力無(wú)疑是最核心的技術(shù)指標(biāo)之一。

令人矚目的是，這三個(gè)航天大國(guó)在火箭推力方面的表現(xiàn)差異顯著：美國(guó)以7590噸的驚人數(shù)據(jù)遙居榜首，俄羅斯雖為老牌航天強(qiáng)國(guó)，推力卻僅有4620噸，而中國(guó)的相關(guān)進(jìn)展則引發(fā)了廣泛關(guān)注。

美7590噸

提及美國(guó)在航天科技領(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)無(wú)疑是標(biāo)志性成果。這款超大型火箭徹底刷新了人類對(duì)火箭推力的認(rèn)知極限。

星艦系統(tǒng)由兩大部分組成，第一級(jí)是高達(dá)71米的超重型助推器，第二級(jí)則是同樣龐大的星艦飛船。最令人震撼的是，助推器底部排列著33臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)，形成密集的動(dòng)力矩陣。

這些以液氧甲烷為燃料的先進(jìn)引擎同時(shí)啟動(dòng)時(shí)，能夠釋放出前所未有的7590噸起飛推力。這一數(shù)字不僅打破了SpaceX自身的紀(jì)錄，更在全球火箭家族中樹立了全新的技術(shù)標(biāo)桿。

星艦的概念源于馬斯克八年前提出的行星際運(yùn)輸系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)設(shè)想的萬(wàn)噸級(jí)火箭以及獨(dú)特的回收方式，曾被視為天方夜譚。

在完成任務(wù)后，一級(jí)火箭并不降落于陸地或海上平臺(tái)，而是如同歸巢的飛鳥，垂直返回發(fā)射塔，被巨型機(jī)械臂以“筷子夾”的方式精準(zhǔn)捕獲。

在當(dāng)時(shí)，連獵鷹9號(hào)的回收技術(shù)尚處于早期階段，這項(xiàng)構(gòu)想被認(rèn)為過(guò)于激進(jìn)，甚至遭到業(yè)內(nèi)質(zhì)疑。然而，SpaceX通過(guò)快速迭代和技術(shù)創(chuàng)新回應(yīng)了所有質(zhì)疑。

經(jīng)歷了多次震撼人心但未達(dá)目標(biāo)的試飛，星艦終于在2024年的一次任務(wù)中實(shí)現(xiàn)了這一壯舉。超重型助推器穿越大氣層，精準(zhǔn)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，標(biāo)志著這一技術(shù)的可行性。

這種“筷子夾火箭”的技術(shù)并非炫技，它意味著火箭無(wú)需配備沉重的著陸腿，從而大幅減輕重量；發(fā)射周期從數(shù)月縮短至數(shù)天甚至小時(shí)級(jí)；商業(yè)發(fā)射成本也迎來(lái)大幅下降。

這不僅為全球航天業(yè)提供了新思路，也為正在快速發(fā)展的中國(guó)商業(yè)航天帶來(lái)了重要啟示。而當(dāng)美國(guó)在可回收火箭領(lǐng)域突飛猛進(jìn)時(shí)，傳統(tǒng)航天強(qiáng)國(guó)俄羅斯卻面臨重重挑戰(zhàn)。

俄僅4620噸

俄羅斯的航天歷史充滿了壯志未酬的篇章?；厮萏K聯(lián)時(shí)代，N-1火箭曾承載著登月的夢(mèng)想。

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

然而，超前的設(shè)計(jì)也帶來(lái)了技術(shù)難題。30臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的同步點(diǎn)火與推力平衡在當(dāng)時(shí)幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)，復(fù)雜的燃料管路更是隱患重重。

從1969年到1972年，N-1連續(xù)四次在震耳欲聾的爆炸中化為灰燼，最終在1972年11月最后一次試飛失敗后徹底退出歷史舞臺(tái)，蘇聯(lián)的載人登月夢(mèng)想也隨之破滅。

N-1的失敗，宣告了蘇聯(lián)登月計(jì)劃的終結(jié)。

繼承蘇聯(lián)航天遺產(chǎn)的俄羅斯，在重型火箭領(lǐng)域進(jìn)展緩慢。盡管基于N-1的部分技術(shù)開發(fā)了推力約3500噸的能源火箭，但其后續(xù)型號(hào)始終未能再現(xiàn)昔日輝煌。

近年來(lái)推出的“安加拉A5”和規(guī)劃中的“葉尼塞”號(hào)，雖展現(xiàn)出模塊化設(shè)計(jì)的靈活性，但推力水平仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)星艦，甚至不足其六成。

俄羅斯的航天實(shí)力毋庸置疑，但現(xiàn)實(shí)是嚴(yán)峻的：資金短缺和技術(shù)投入不足，使其仍主要依賴一次性使用的傳統(tǒng)火箭。

面對(duì)SpaceX引領(lǐng)的可回收火箭革命，俄羅斯亟需開放合作與技術(shù)引進(jìn)，以突破當(dāng)前困境。

中國(guó)令人意外！

當(dāng)美俄在重型火箭領(lǐng)域或高歌猛進(jìn)、或艱難前行時(shí)，中國(guó)的進(jìn)展速度令全球航天界刮目相看。這份“意外”并非來(lái)自當(dāng)前推力數(shù)據(jù)的超越，而是源于其清晰的戰(zhàn)略規(guī)劃和高效的推進(jìn)能力。

中國(guó)航天深知如何實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，將重型火箭的未來(lái)寄托于長(zhǎng)征九號(hào)項(xiàng)目。

根據(jù)中國(guó)工程院院士龍樂(lè)豪等專家披露的信息，長(zhǎng)征九號(hào)的技術(shù)指標(biāo)充分體現(xiàn)了其雄心。

芯級(jí)直徑達(dá)10米級(jí)，配備4個(gè)5米直徑助推器，起飛重量超過(guò)4000噸，起飛推力瞄準(zhǔn)6000噸，近地軌道運(yùn)載能力可達(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，為火箭巨型貯箱奠定基礎(chǔ)；500噸級(jí)推力的液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件燃燒室也已完成試驗(yàn)驗(yàn)證。

長(zhǎng)征九號(hào)并不僅僅追求推力的極限，它采用了模塊化、通用化、系列化的設(shè)計(jì)理念。

模塊化設(shè)計(jì)便于獨(dú)立研發(fā)與靈活組合；通用化降低了研發(fā)與維護(hù)成本；系列化則能構(gòu)建滿足從近地軌道到深空探測(cè)不同需求的完整火箭體系。

尤為重要的是，中國(guó)在可重復(fù)使用技術(shù)方面已將其納入發(fā)展規(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年間實(shí)現(xiàn)的兩級(jí)完全重復(fù)使用構(gòu)型，旨在降低航天運(yùn)輸成本，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)航班化運(yùn)營(yíng)。

這標(biāo)志著中國(guó)正在積極吸收國(guó)際前沿經(jīng)驗(yàn)，并致力于探索一條低成本、高可靠性的進(jìn)出空間之路。

此外，中國(guó)還開發(fā)了高保真模擬仿真系統(tǒng)，用于火箭發(fā)射前的數(shù)字試飛。通過(guò)成千上萬(wàn)次的虛擬測(cè)試，最大限度地暴露潛在問(wèn)題，從而降低真實(shí)發(fā)射的風(fēng)險(xiǎn)。

雖然當(dāng)前推力數(shù)據(jù)尚未超越SpaceX星艦，但中國(guó)重型火箭的發(fā)展路徑已愈發(fā)清晰，步伐穩(wěn)健且迅速。

中美俄三個(gè)航天大國(guó)在探索宇宙的征途中都留下了濃墨重彩的足跡。美國(guó)星艦憑借顛覆性創(chuàng)新與強(qiáng)大資本持續(xù)領(lǐng)先；俄羅斯在歷史積淀與現(xiàn)實(shí)困境中艱難前行。

中國(guó)則憑借清晰的戰(zhàn)略規(guī)劃與模塊化設(shè)計(jì)加速追趕，長(zhǎng)征九號(hào)的藍(lán)圖令人充滿期待。

這場(chǎng)推力競(jìng)賽并非零和博弈，每一次極限的突破、回收技術(shù)的革新、成本的降低，都在為全人類更自由、更經(jīng)濟(jì)地進(jìn)入太空積累寶貴經(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，更是人類探索未知邊界的永恒渴望。

宇宙浩瀚無(wú)垠，而地球上的我們正以不斷提升的推力，共同構(gòu)筑通往未來(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