政治不应该决定美国宇航局火箭的设计


美国宇航局的最新政治滋扰是来自犹他州的参议员和国会议员正试图向美国宇航局施加压力,要求其设计的任何新的重型发射装置将包括航天飞机固体火箭助推器(SRBs)的衍生物他们甚至声称,奥巴马总统最近在10月份签署成为法律的NASA授权法案在法律上要求它废话!最近的授权法案确实指示NASA继续(取决于资金)开发重型发射装置以支持未来的太空探索但是,它无处需要使用梭式SRB最接近的是指定美国宇航局应该使用现有技术来自航天飞机和现已解散的战神发射器“在可行的范围内”是否有必要,“切实可行”,甚至在新的男士级重型发射装置中使用SRB是可取的,在很大程度上取决于你的要求似乎很清楚犹他州立法者一直在问的问题 - 总部位于犹他州的ATK公司制造梭式SRB并期望为阿瑞斯制造它们的衍生物在决策中拥有较少财务利益的观察者可能不同意声称固体火箭是重型发射器所必需的,这显然是无稽之谈美国以前的重型发射装置Saturn V没有使用固体火箭,并且比新发射器需要携带更大的载荷什么是“切实可行的”在很大程度上取决于谁分析问题通常魔鬼不在细节中,而是在假设中一个关键假设涉及用于为发射器的第一级供电的发动机,该发动机用于将火箭推离地面发射器在起飞时可能重达2000吨或更多(土星V重约3000)这需要大量的推力,这可以通过几个大型发动机或大型小型发动机来实现美国目前没有大型液体燃料火箭发动机投入生产,历史上一直反对大型发动机集群这导致人们认为SRB是唯一的答案但也有其他选择最简单的是将土星五号的大型第一级发动机F-1重新投入生产这是一个旧的设计,并不像更现代的设计那样省油,但它运作良好并且有很大的推力 (或者,当然,你可以购买大型俄罗斯引擎但国会真的不喜欢这个想法)另一种选择是咬紧牙关并使用大型引擎集群目前正在生产Delta IV火箭的RS-68可能会使用七到八个第一级发动机 (土星IB在其第一阶段有8个引擎,SpaceX的Falcon 9有9个)这似乎比使用SRB更多的工作它有充分的理由吗是大型固体火箭从来都不是一种非常好的方法来制造可能有机组人员的发射器,特别是因为让机组人员远离失败的发射器的问题首先,在紧急情况下关闭固体火箭很困难与流行的看法相反,这并非不可能,但这是一个有点暴力的过程,并产生了自己的问题 (假设他们可以按指令关闭,选择固体助推器,但是当被证明会产生不可能的结构载荷时,不会重新考虑该决定)另一方面,如果你花费坚固的火箭可以相当可靠他们有足够的钱,当他们失败时,他们的失败往往是灾难性的 (相比之下,病态的液体燃料发动机通常只是在它们发生故障时关闭 - 这种情况在Saturns上发生过几次)此外,一个崩解的固体助推器会对逃生的船员舱产生特殊的危害:巨大的淋浴块火焰燃料,其中的热量可以破坏胶囊的降落伞最后,所有这些都是固体燃料产生的问题,即使一切都运转良好:振动,发射前处理危险和大气污染有充分的理由避免在新的重型发射器中使用固体助推器,并且有可行的方法来做到这一点避开它们会带来政治问题:犹他州失业这很值得 Henry Spencer是计算机程序员,航天器工程师和业余空间历史学家更多关于这些主题:
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