中國重型火箭性能很強大：美國終於丟掉太空霸主

2013年9月30日，美國媒體刊登文章《中國重型發射器設計超越「土星5號」（Chinese Super-Heavy Launcher Designs Exceed Saturn V）》，文章評述了中國航天運載器的發現現狀，列舉了長征9號運載火箭發動機的主要性能和中國大型火箭設計的兩套方案，並與美國的「土星5號」和SLS Block 2進行了橫向比較，分析了中國空間發展的建設需求，認為中國目前的工業水平允許研發登月技術，大型火箭能否研發成功取決於中國是否啟動大型空間任務。現將文章主要內容直譯如下：

中國工程師正在設計比阿波羅計劃中「土星5號」（Saturn V）更強力的登月火箭，力爭達到美國國家航空航天局(NASA)空間發射系統（SLS）Block 2的標準，像美國一樣擁有超級空間運載能力。

中國運載火箭技術研究院（CALT）正在設計長征9號運載火箭，研究將130噸送入地球低軌（LEO）的能力，兩個備選方案都與SLS Block 2相似，起飛質量都在4100～4150噸，製造歷史上最大型的空間運載器。

發動機是研發的關鍵。西安航天動力研究所的工程師正在研究一種煉油發動機YF-660，推力達到「土星5號」F－1發動機690噸的水平。北京航天動力研究所也在研發推力200噸的液氫燃料發動機YF-220，同時應用在火箭第一級和第二級。與美國計劃將「土星5號」發動機推力提高10%相比，中國計劃將超級空間運載器的推力提高10倍，尺寸也比目前最大的長征5號火箭大4倍。YF-660發動機的推力也是中國現役火箭推進器的5倍。

中國工業界一名官員表示，中國目前的工業水平允許研發登月火箭，最低目標是將70噸載荷運到地球低軌，建議中國借鑒SLS的研發理念研發大型航天運載器。

2年前，長征9號運載火箭的結構模型曝光，9月23～27日在北京舉行的國際宇航聯大會展覽會（IAC）上，中國運載火箭技術研究院公布主要規格，A計劃是第一級火箭中央安裝4台YF-660發動機，周邊4個助推器各安裝一個，B計劃中主要推力來自4個固態燃料推進器，每個推力可達1000噸，同時4台YF-220發動機將被安裝在第一級，使推力達到4800噸，最終目標是5000噸。一名美國航天工程師表示，「雖然不能準確評估這種方式，但是我非常喜歡這種設計」。

北京航天動力研究所所長張南表示，YF-220發動機目前只是概念或初步設計，也沒有正式給發動機命名。該院有研髮長征5號火箭YF-77發動機的成功經驗，正在解決適航發動機的關鍵部件，以及分段燃燒、引擎效率最大化等技術問題，特別是液氫液氧發動機技術。美國洛克達因公司（Rocketdyne）的RS-25空天飛機發動機就是採用氫燃料分段燃燒的方式。中國未來的比衝量（ISP）可以達到430秒，目前的YF-77達到了428秒。

中國最大的煤油發動機YF-100採用分段燃燒，但是應用到更大型運載器上就要面臨技術挑戰。西安航天動力研究所表示在2011和2012年的研發過程中，為把問題降低至最低，建造的第一部發動機推力保守地控制在300～400噸，今後將應用到長征9號，將其2個燃燒室換成推力更大的活塞。長征9號設計的A計劃也在2012年進行了修訂，為2個燃燒室增加了噴管。

發動機性質和燃料量確定後，A計劃的助推器的比衝量可達160秒，中央推進器達到220秒，第二級的比衝量達到500秒，如果西安航天動力研究所將YF-100的技術成功應用到YF-660上，發射時的比衝量能夠達到305秒。B計劃的固態助推器比衝量120秒，中央推進器達到500秒，第二級的比衝量400秒。

A計劃和B計劃的有效載荷比為3。2%，小於「土星5號」的3。9%和SLS Block 2的4。4%，這並不是說明中國的設計效率低下，而是中國科學計算的發射的效費比。使用固態助推器的B計劃可能比A計劃超重。兩種設計運載載荷到地球低軌的能力顯明中國正在追求探月計劃，但是計劃不會比阿波羅計劃更有野心，中國送往地球表面的載荷質量大小有賴於任務的執行情況，使用長征9號運載載人飛船更是嚴峻的任務。土星5號一次性運載所有阿波羅計劃的獨立艙，當時送往地球低軌的載荷是118噸。

國際宇航聯大會展覽會期間，中國工業界展示了通過3次小火箭發射進行載人登月的概念，一枚長征9號的縮小版火箭可能發射登月飛船進入月球周圍的軌道，之後載人航天艙通過更小的發射器，可能是目前的長征2F或未來的長征7。第二個航天艙發射器的推進裝置加入進來，將其推向月球軌道，在那裡與月球車會合。

小型運載火箭易於研發，但是大型火箭的發射成本更低，中國未來如何選擇取決於是否啟動大型空間任務，每年發射一枚大型運載火箭，目標也不僅僅是月球。如果達到有人登月目標就停止發展，那麼應該發展多任務的中型火箭；如果有更大載荷的任務需求，那麼才有必要研發大型運載火箭。

中國在國際宇航聯大會展示的長征9號運載火箭手冊中提到了登月發射，表示該型火箭唯一目標是在月球軌道外入軌50噸的載荷。外層空間探索（脫離地球引力20噸）、大型地球軌道任務（相對靜止軌道50噸）以及新概念任務（脫離地球引力50噸）也被提及，儘管最後一項任務需要全新的火箭設計。

10月7日報道台媒援引美國保守派新聞網站「華盛頓自由燈塔」2日的報道稱，中國大陸近日進行一項太空實驗，以一顆衛星「捕抓」另一顆衛星。美國軍事分析家表示，這是中國大陸太空戰計劃的一大步，推測將以不產生太空碎片的攻擊方式近距離監視或破壞美國衛星。

據台灣媒體10月5日報道，一位不願具名的美國官員表示，中國大陸演習主角是7月20日升空的三顆小衛星之一，它裝有機械臂，是反衛星計劃的一部分。

五角大樓發言人拒絕評論，但經由美國戰略司令部追蹤確認，被命名為載體A、載體B與載體C的三顆中國大陸衛星彼此以及和其他衛星之間，的確有著相對運動。

中國太空軍事計劃已經走在了世界的前列，這一點讓美國感到很不舒服，尤其是中國的太空進攻性武器更是極為依賴衛星的美軍坐卧不安報道說發布的消息中，稱三顆衛星是「科學實驗」衛星，分別名為「創新三號」、「試驗七號」及「實踐十五號」，它們是從太原衛星發射中心，以長征四號丙運載火箭搭載升空發射，進入太空軌道，用於「觀測太空碎片與進行科學實驗如太空機械臂操作」。

美籍太空分析家羅伯特·克里斯蒂說，據信「試驗七號」裝有用來測試的機械臂，屬於中國打造2020年大型太空站的努力之一。

報道稱，中國大陸於2007年曾進行反衛星系統測試，用導彈摧毀一顆氣象衛星，當時製造數以萬計太空碎片，威脅所有載人與無人太空船。

美國官員披露，機械臂衛星嚴重威脅美國衛星，屬於中國大陸「星戰」計劃一部分。美國軍事專家理查德·費希爾說，機械臂衛星可執行近距離觀察與攻擊任務，「拔下」美衛星系統元件送回中國大陸，或是貼近美衛星「植入」中國大陸系統，而抓取方式不產生太空碎片，無害中國大陸衛星。

五角大樓聲稱中國進行了反衛星武器試驗。俄羅斯專家認為，中國這麼做是為了應對來自美國的威脅。

中國發射了三顆不大的衛星。五角大樓一直密切跟蹤這三顆衛星的行蹤。其中一顆裝有「機械臂」的衛星在試驗中抓住了另外兩顆衛星中的一顆。五角大樓由此宣稱，中國在太空軍事領域邁出了實質性的一步。

俄羅斯科學院世界經濟和國際關係研究所國際安全中心專家、退役少將弗拉基米爾·德沃爾金對這件事的評價則頗為淡然。他說：「我認為，這還算不上是征服宇宙過程中的一個新階段。中方展示的是捕捉和摧毀另一顆衛星的能力。但這僅僅是初級階段。」

報道指出，美國對中國研製反衛星武器一事非常警覺並密切跟蹤。俄羅斯地緣政治研究院副院長康斯坦丁·希夫科夫認為，中國有權這樣做。俄羅斯社會政治研究中心主任弗拉基米爾·葉夫謝耶夫也持同樣的觀點。

他說：「美國有時會誇大中國人對他們的地球同步衛星的威脅。中國研製各種類型的反衛星武器是非常自然的事情，中國正通過研製這種武器來保護自己，因為美國可能在太空部署攻擊性武器系統。」

美國依然還停留在反衛星階段，而中國早已進行到了捕獲敵方衛星的領域，相比起摧毀敵方衛星，繳獲衛星的價值更加龐大這名專家同時指出，美國的整個軍事戰略構建在太空衛星的基礎之上。中國正試圖通過封鎖這些衛星，以便在必要的情況下與美方形成均勢。這是很自然的事情。

西方對中國衛星的發展時常有一些牽強的猜測。美國媒體11日宣稱，中國最新發射的一系列衛星在太空中進行複雜的機動變軌，可能是測試太空捕捉能力，也可能是在發展反衛星技術，「沒有人真正知道中國在幹什麼」。

一名中國專家表示，衛星相互靠攏、對接活動並不罕見，美國、日本等多國都進行過相關試驗，外界無須亂猜。

美國全國廣播公司稱，一組3顆神秘衛星最近的舉動引發專家們對中國太空項目意圖的猜測，「沒有人真正知道中國人在幹什麼，所有一切都只是推測」。

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