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马斯克的Space X厉害还是中国航天厉害?

陈宝航 141 0

马斯克的SpaceX又叫“太空探索技术公司”,是一家2002年6月成立的私人航天企业。主要业务就是研发制造发射火箭、载人飞船、星链卫星等,阶段性大目标是火星殖民。

中国航天是中国所有航天事业的总称,包括火箭研发发射、空间站、探索月球、火星以及更远的深空、各类卫星、航天测控、全球定位等等。

中国航天比SpaceX涵盖的面多太多了,所以这两者没有可比的意义。

两者重叠的业务有火箭、载人飞船、星链卫星和火星探索,火星探索对于SpaceX来说也是在研究火箭阶段,其他的方面因为有美国的深厚积累,也不需要从头积累,(像美国已经成功登陆火星8次,中国的天问一号才刚刚踏上探索火星的征程),所以SpaceX的火星探索暂时归纳到火箭里。星链卫星现在也有很大的争议性,有人说就是占位去的,有的说是因为中国5G发展到美国前面了,所以他们直接搞卫星通信,前景还不太明朗,所以这个东西也不聊。

如果真要比较,就只能比较火箭和载人飞船了。

载人飞船:

SpaceX刚刚圆满完成了“龙飞船”的正式载人的第一次飞行。我国则在五月份完成了新一代载人飞船试验船的发射回收。

龙飞船在设计上追求简洁、自动化、舒适,档次比较高,因为是商业公司研发,签合同就很重要,运用互联网思维,快速迭代,功能上适合就好,先发射成功再说,后面慢慢迭代。所以只满足近地轨道,没有深空探测能力。

中国的新一代载人飞船则考虑登月甚至登火,所以飞船设计上比龙飞船复杂点,具有深空探测能力。

两个飞船的载人量都是7人,可以说各有厉害之处,中国的整体上稍微厉害一点点(考虑深空探测)。

下面再比较下火箭技术。

SpaceX是站在巨人(即美国太空技术积累)的肩膀上发展,在技术的获得上比中国要容易得多,SpaceX的火箭同样采用了互联网思维:强调成本,快速迭代。在低成本上运用了许多新的思路:火箭回收重复利用,发动机简化带来研发制造成本的降低和重量的减轻,一个火箭采用一种发动机,同时用数量多的小发动机带大火箭,这样发动机因为单一性、体积小和数量多,也带来成本的降低。(这就类似批量生产带来产品成本大幅降低的道理一样)。SpaceX火箭的低成本性已经对整个太空发射市场产生深远影响,尤其对于欧洲日本俄罗斯这种钱不充裕的影响太大。

不过这样的方式,火箭的性能可能不是最优配置,如SpaceX火箭的深空发射能力就稍差点,这个也是因为采用的液氧煤油发动机的深空性能比氢氧发动机的性能差一些。

中国的火箭则是另一条路,研发了各种尺寸的火箭,以让每个火箭达到了最优化的配置,针对不同的载荷和轨道,使用不同的火箭。这也可以理解为另一种模块化设计,采用相同发动机,组合出各种不同尺寸直径的火箭,(这也是小发动机的优势,因为中国还没研发出大发动机,结果小发动机还有了模块化的结果,比较尴尬。)另外中国火箭发动机是类似美国一样全面发展的方式(液氧煤油、液氧甲烷、固体、氢氧),以防科技树点错,造成不可挽回的后果(因为发动机技术的研发时间太长,如果一条路走错,带来的或许是几十年时间的浪费。)

小发动机带大火箭产生的主要问题是发动机太多带来的火箭不稳定性,不过这也从反面验证了中国火箭和SpaceX一样在火箭的整体集成上有一定的技术,同时小发动机数量多,也可以通过控制不同的发动机来控制火箭飞行时的状态,这或许就是事物的矛盾总在一起的具体表现吧。

最后简单对比一下猎鹰9和长征5号(这两枚火箭代表各自的最高水平,猎鹰重型因为没发过大载荷,许多人对它的实际运载能力有争议,就不放一起讨论了)

从图表上看出,中国在火箭的轻量化设计上与SpaceX有一定差距,直接导致必须用更大推力的发动机去发射更多重量的火箭,但LEO运载能力却十分接近。

另外Space的发射成本确实低,也有人说他是在利用资本打价格战。(价格战不是中国的优势么?)

火箭技术上,中国的火箭研究更宽泛,但具体到个别火箭,Space 技术更先进点,特别是降成本,搞火星移民的理念非常好。