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老大哥依旧是老大哥!俄要造全球最强火箭发动机 还能重复用10次

利刃/冬阳

俄罗斯新型火箭堪称全球最强

长期以来,俄罗斯都是全球顶尖的火箭发动机生产国,在冷战结束之后,即便是美国也开始大力从俄罗斯引进火箭发动机,俄制RD-180火箭发动机与美国"宇宙神"系列火箭的组合对美国的航天探索、商业发射发挥了重要作用,RD-180火箭发动机强大的推力与极佳的性价比让美国爱不释手,即便是在美俄两国交恶、美国制裁俄罗斯的今天,美国依旧坚持从俄罗斯购买RD-180火箭发动机,这款火箭发动机的优秀可见一斑。不过,RD-180的时代很快就会过去,据俄罗斯媒体报道,俄罗斯已经开始生产全球功率最大的火箭发动机RD-171MV"沙皇",这款火箭发动机的推力甚至比当年把阿波罗11号送上月球的"土星-5号"的一级发动机还大5%,但尺寸小三分之一。按照俄罗斯公布的时间表,RD-171MV"沙皇"发动机将在今年年底进行点火试验,2022年正式投入航天发射。

RD180火箭发动机

RD-171MV"沙皇"发动机承载着俄罗斯登月的希望,以"质子"火箭为代表的俄罗斯现役运载火箭难以担当登月重任,俄罗斯为登月准备的"叶尼塞"重型运载火箭便是以RD-171MV"沙皇"发动机为动力核心。RD-171MV火箭发动机重10.3吨,推力超过800吨,功率24.6万马力,超过了现役的所有火箭发动机。在RD-171MV火箭发动机的研制过程中,俄罗斯科研人员借鉴了RD-180系列发动机与RD-191发动机的技术,并使用了3D计算机模型设计辅助设计工作,在很大程度上缩短了研发周期与成本,从2017年开始研发,到2019年年底进行点火试验,RD-171MV火箭发动机的主要研制工作只用了两年。据悉,配备RD-171MV火箭发动机的"叶尼塞"重型运载火箭最多可将27吨的货物送入月球轨道,除了登月,RD-171MV火箭发动机还将在火星探测领域发挥重大作用。

俄罗斯质子火箭

RD-171MV火箭发动机还是一款十分环保的火箭,在燃料的选择上,RD-171MV火箭发动机并未使用"质子"火箭的剧毒燃料,而是以液氧和煤油为燃料,对环境的危害较小。即便发生燃料泄露事故,液氧和煤油也不会对地面造成太大的破坏,对人员的健康保障更有益处。

猎鹰火箭海上回收现场

值得注意的是,RD-171MV火箭发动机还具备重复使用的能力,按照俄罗斯公布的信息,RD-171MV火箭发动机可重复使用10到15次。近年来,随着Space-X公司推出可回收的"猎鹰"火箭,可回收火箭成为火箭发展的一大方向,所谓的可回收火箭,指的并不是回收整个火箭,而是回收火箭的一级,这种做法可以在很大程度上降低火箭的发射成本。按照最理想的情况估计,在采用火箭回收技术的情况下,只需稍加维修,RD-171MV火箭发动机就能重复使用至少10次,这将使俄罗斯的重型火箭发射成本大幅下降,凭借这一点,俄罗斯火箭在商业发射市场中的吸引力将大幅上升。

宇宙神火箭对俄罗斯火箭发动机的依赖很大

RD-171MV火箭发动机的低成本对美国目前推进的国产火箭发动机有着较大的消极影响。由于长期使用RD-180火箭发动机,美国自研火箭发动机的工作已经停滞了很长一段时间,这使得美国在制裁俄罗斯的同时不得不厚着脸皮继续进口RD-180火箭发动机,背后的原因是私人资本主导的美国联合发射联盟以利益为导向,舍不得放弃物美价廉的RD-180火箭发动机。尽管美国已经开始研发自己的新型火箭发动机,但这主要是为了防止俄罗斯断供RD-180发动机,在RD-171MV火箭发动机的低成本诱惑下,美国联合发射联盟很可能会继续使用俄制火箭发动机,美国国产火箭发动机项目被放弃的概率将大幅上升。至于俄罗斯,虽然面临着美国的制裁,但继续向美国出售先进火箭发动机的可能性很大,在俄罗斯整体经济环境不景气的情况下,俄罗斯航天工业的生存与发展也受到了一定程度的影响,向美国出售火箭发动机是赚取利润的重要途径。除此之外,向美国供应物美价廉的火箭发动机能够限制美国国产发动机的发展,使美国更加依赖俄制火箭发动机,到最后,甚至可能出现美国离不开俄制火箭发动机的局面。

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