从多方面浅析我国为啥是航天大国而非航天强国

关于我国航天方面的进步,近年来确实发生了很多很大的进步,嫦娥奔月,载人航天,空间站 ,但是,我们依然只是一个航天大国,而非航天强国,下面我就从多方面剖析,为啥我们是航天大国而不是航天强国。为啥还不够强。
本文是现打文章,所以更新会有点漫长,同时也会解答一些我能回答的问题,谢谢各位。

长征五号镇楼

楼主 xiangmo2008  发布于 2019-01-07 10:05:00 +0800 CST  
第一,也是目前正在推进的管理模式的改变。
去任务化,
运载火箭的去任务化是推进我国从航天大国走向航天强国的必须的道理,何为去任务化,去任务化的反例就是定制化。我国航天直到前几年,都是走定制化的路线。何为定制化,何为去任务化,所谓去任务化模式是相对于 定制化模式提出的,指在运载火箭的研制生产环节取消任务 属性,独立性较强地组织研制生产,任务属性较晚介入主研制 流 程, 从而使任务计划较小地影响产品的研制流程。在以前,运载火箭相对高度定制化,各种零件不通用,任务下达以后,然后进行火箭总体和分系统研制,制造一枚火箭 检查发射,也就是,每一枚火箭都是独一无二的,每枚火箭都有单独的适配的飞控和载荷,这在早期数量不多的时候还能这么干。但是任务一多,再不进行去任务化,就是阻碍整体的进步,举个典型的例子,长征四号乙和长征四号丙的差别仅仅只有长征四号乙三级可以二次点火,但零件却大多不通用。而去任务化则是火箭单独生产,不再单独和某个载荷适配,互相组装测试就能打,举个典型的例子,美国的spaceX公司去任务化就相当不错,从接单到发射出去最快只需3个月就能解决,去年一共进行了21次航天发射任务,其火箭都是Falcon9型号,无论是高轨低轨都能打,只是注入的飞控指令的不同。而不会专门划分高轨 中轨 低轨火箭。


这是长征4BC的去任务化的操作。
火箭产品由按任务计划投产、测试、发射改为自行组批投产,统一测试、贮存,具有更高的自由 度和独立性;火箭状态进一步统 一,节省设计、生产、管理成本; 注入任务属性之前,各发火箭之 间具备高度的互换性,容易调配, 任务灵活性大大增强;任务下达后,5个月具备发射条件,相比之前的20个月周期大大缩短。
现在长征四号火箭已经大体能做到去任务化,但是长征三号系列暂时还不能,长征三号乙丙的很多零件暂时还不通用,去任务化还需要一定的时间,

楼主 xiangmo2008  发布于 2019-01-07 10:19:00 +0800 CST  
高度定制化准备时间长,造价高昂,和我们想的不一样的是,中国的运载火箭确实曾经是很便宜的。长三乙运载火箭5.5吨同步地球轨道的运力,报价才7000万美元,一枚长二丁,3.8吨近地轨道运力报价仅仅2000万美元(以上都是国际报价,国内报价可能会便宜一些,但是这里以有具体的数据参考),但是进入2010年以后,各国开始了成本优化的道路,以最典型的商业航天公司spaceX为例,他每发falcon9的全新报价仅仅6200万美元,地球同步轨道运力8.3吨,spaceX他的回收技术其实我是没觉得是十分厉害的,我觉得它最厉害的地方,它这个火箭,本身就很便宜,6200万美元8.3吨 (长三乙是的7000万美元5.5吨),为啥这么便宜呢。已经有论文做到分析了:
1减少原材料种类,使用高强度轻量化结构材料,在箭体主结构的材料选用方面,整流罩、级间段以及着陆支撑腿的主承力结构均采用碳纤维面 板-铝蜂窝夹芯材料,液氧贮箱和煤油贮箱均使用 铝锂合金材料,这些材料比常规铝合金具有更高的 强度和弹性模量、更低的密度,属高强轻量化结构 材料。通过减少原材料种类,可增大原材料的批 量,一方面便于组织生产,缩短生产周期,有效降 低成本,另一方面有利于原材料生产质量控制,确 保产品性能。
2 减少贮箱结构类型,使用成熟构型和制造工艺 在贮箱结构构型方面,一子级贮箱和二子级贮 箱除了长度不同外,结构构型完全相同,其中液氧 贮箱均为硬壳式结构,煤油贮箱均为蒙皮-桁条-环 框式结构,这两种结构相对于现在常用的等边三角 形网格加筋结构,其制造成本可减少5 倍。此外, 液氧贮箱与煤油贮箱采用共底结构,贮箱焊接则采 用搅拌摩擦焊技术。一方面,这些工艺简单、生产 方便、成本低廉,已广泛用于航天运载器领域,技 术成熟。另一方面,可以使用相同的设备、加工与 制造工艺,节省了成本,提高了制造和操作效率。
3. 减少分离次数,使用非火工分离方式 箭体结构采用二级构型,而非常见的三级构 型,减少了分离次数。一二级及整流罩分离系统均 采用高压氦气作为解锁及分离动力源而非采用火工 品,这样可以在飞行前对参与飞行任务的分离系统 进行验收和性能测试,级间用于一子级与二子级连 接与解锁用的机械锁由早期的9 个减少到最终的3 个,所有这些措施都从设计源头上提高了猎鹰9 运 载火箭的飞行可靠性。同时非火工分离方式还能真 正实现无污染分离,有效降低分离冲击。
猎鹰9 运载火箭体现了 SpaceX 公司长久以来对于 运载火箭低成本和高可靠性设计理念中的创新意 识,其在箭体结构分系统的研发思路等对我国运载 火箭的研制工作具有重要的启示和借鉴意义。
而欧洲,也在推行低成本运载火箭的尝试,欧洲现役运载火箭ariane 5的GTO运力是11吨,报价1.7亿美元左右,而后续的新一代运载火箭 报价为9000万欧元(约1亿美元),GTO运力和ariane 5一样 均为11吨。
所以,我国不单单是要大火箭要强,通用型的高性价比运载火箭也要投入议程,不单单是要有重型火箭,大型火箭,还有有一个能够承担大部分日常发射的低成本运载火箭,目前中国的运载火箭在新一代外国运载火箭面前,并没有太多的成本优势。

楼主 xiangmo2008  发布于 2019-01-07 10:30:00 +0800 CST  

定制化和去任务化的具体细分



资料来源

楼主 xiangmo2008  发布于 2019-01-07 10:40:00 +0800 CST  



关于猎鹰9的资料来源

楼主 xiangmo2008  发布于 2019-01-07 10:52:00 +0800 CST  
然后,部分卫星上依然和美欧有一定的差距(好于毛子,毛子的电子水平emmmm),典型的例子,中国的实践13实现了20Gbps的通讯容量,这个通讯容量超过了以往国内全部卫星加起来的通讯容量,但是,欧洲的SES卫星公司,还有美国的一些通讯卫星,都有着上百Gbps的通讯容量(一般在120-140Gbps通讯容量)长五遥二的载荷实践18 作为东五的实验平台,也仅仅只有70Gbps通讯容量,未来,东方红五号将会达到120-300Gbps的通讯容量,倘若东方红五号卫星成熟,我国有望追平这一差距,(东五平台只有长征五号才能打得动,于是。。。还是要等长五成熟)。

楼主 xiangmo2008  发布于 2019-01-07 10:58:00 +0800 CST  
美国军事星确实是异常强大,很多造价都是过十亿美元,比如前几个月发射的极高加密的军用通讯卫星。
先进极高频卫星(AEHF)是“军事星”(Milstar)军用通信卫星的继任者。美国军用通信卫星主要分为“宽带”、“受保护”和“窄带”三类。其中受保护系统主要强调抗干扰、保密性及核生存能力。在受保护类的军用通信卫星系统的建设上,美国之前共发射了两代共6颗军事星。军事星是世界上首型采用数字处理和调频技术的卫星,抗摧毁和生存能力强。军事星一代(Milstar-1)携带了低数据速率通信载荷(LDR),提供192个通信信道,能以75-2400bps的速率传输语音和编码信息。军事星二代(Milstar-2)增加了中等数据速率通信载荷(MDR),又提供了732条1.5Mbps的信道,提高了通信能力和数据传输速率。两代军事星均配备了星间链路,允许整个系统在没有地面站支持的情况下仍能正常传输通信信息。作为军事星继任者的AEHF兼容军事星的LDR和MDR通信速率,性能更加强大,通信容量约为其前辈的12倍。AEHF基于洛马A2100M平台,采用了相控阵天线技术,波束成形网络技术、毫米波单元(AMU)技术和电推进系统等新技术,共携带了14部天线:1个极高频上行相控阵天线(波束可在用户之间瞬变),2个超高频下行相控阵天线,2个V频段(60吉赫兹)星间链路天线(口径为 1.83米的卡塞格伦天线),1个上/下行收发共用全球覆盖喇叭天线,2个上/下行收发共用调零天线(用于自适应调零和抗干扰),6个上/下行装有平衡架的收发共用可旋转碟型天线。AEHF用于战术通信数据速率是8.192Mbps,用于战略通信的数据速率是19.2Kbps,可以服务6000个终端和4000个网络。AEHF的星间链路速率可达60Mbps,为军事星的6倍。前三颗AEHF的研发费用高达21亿美元,AEHF-4预计超过10亿美元。
AEHF-4先进极高频卫星,即Advanced Extremely High Frequency 4,旨在“为美国军队提供可在核袭击的攻击下可生存,覆盖全球的,安全的,提供可靠保护和抗干扰的最高级军事通信”。
此外还有代号——导师的电磁侦查卫星,他是一个具有百米级(柔性金属丝,在轨展开))展开天线的大型同步地球卫星,布置在南海上空,用于窃听中国的无线电信号,
代号——锁眼的光学侦查卫星。2.4米主镜片的光学卫星,造价数十亿美元,这些军事卫星都只有大型火箭才能打得动。
(偏题了。。。。)

楼主 xiangmo2008  发布于 2019-01-07 11:05:00 +0800 CST  
那就再偏题一下吧,这是目前总结的美国间谍卫星代号,有空还会侃侃中国的间谍卫星(希望不被查水表)


楼主 xiangmo2008  发布于 2019-01-07 11:07:00 +0800 CST  
最后一个,也是目前最最最**的,氢氧机。。。。
YF-77单台重量1.9吨 推力50吨,推重比30不到,
这个推重比实在是太感人了。欧洲佬1.8吨的氢氧机推力是110吨。(vulcan)
本子 LE-7自重1.7吨 推力85吨
美国的航天飞机主发动机SSME
自重3.5吨 推力200吨
为啥,氢氧涡轮泵效率比较低,
vnclan的 氢泵效率 0.715,氧泵效率0.763
再看看我们东方邻居的LE7
氢0.689,氧0.479
77氢涡轮效率0.52,氧0.35.。。。。
,有点惨不忍睹,说实话

楼主 xiangmo2008  发布于 2019-01-07 11:17:00 +0800 CST  
深空探测这个确实是中国航天的弱项,重工程轻科学,目前的航天成果大多是工程成就,嫦娥工程科学成果还不错,发表了上百篇重量级论文,把月球的探测精度提高了数个数量级

楼主 xiangmo2008  发布于 2019-01-07 11:26:00 +0800 CST  


再上传一件老图吧。。。。

楼主 xiangmo2008  发布于 2019-01-07 12:06:00 +0800 CST  
假的假得都是假的,侮辱了我一天的智商,中国航天都是假的,就是买俄罗斯的技术,没见过如此傻♭的一个人



楼主 xiangmo2008  发布于 2019-01-08 22:37:00 +0800 CST  
官方的航天强国的发展路线是:
2020年.主流运载火箭达到国际一流水平。,面向全球提供多样化商业发射服务
2030年天运输系统水平和能力进入世界强国前列,重型火箭为载人登月提供强大支持,为火星采样返回提供基础。两级完全重复使用运载火箭投入使用,
2045年具备规模人机协同深空探索能力,装备和总体处于国际领先。,组合动力单级入轨重复使用航天器投入使用,地球车站,空间驿站建设有望实现,针对太阳系内的行星,小行星,彗星等目标的人机协同探索可以常态化,规模化展开。
探索和利用空间进入高速增长。
此时代表中国全面建成航天强国。

楼主 xiangmo2008  发布于 2019-01-10 12:42:00 +0800 CST  

楼主:xiangmo2008

字数:4254

发表时间:2019-01-07 18:05:00 +0800 CST

更新时间:2019-09-21 10:59:03 +0800 CST

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