美國登月火箭首飛推遲：花了62億美元 連第一級都沒造出來

近段時間，美國太空總署（NASA）的日子顯然不太好過。向國際空間站提供定期輪班和補給的俄制"聯盟"飛船發射失敗，唯一值得慶幸的就是宇航員安全著陸，但在查出問題原因之前，俄制火箭和飛船顯然被擱置一段時間。而雪上加霜的是，就在同一時間，NASA自身主導的大型火箭"太空發射系統"（SLS）也被曝出有進度問題，整個計劃不僅繼續進度延遲，更有可能要超支數十億美元。

圖為SLS火箭的發射台想像圖。

一言以蔽之，在太空梭退役之後，已經放棄傳統飛船的美國也就暫時失去了對空間軌道的人員載荷投送手段，國際空間站本身難以擴建，就連補給品和人員也要仰仗俄羅斯"聯盟"系統這種外來手段才能維持。

當然，在航天事業上向來自視甚高的美國人不會坐視這一情況持續太久。在2011年"亞特蘭蒂斯"號太空梭最後執行了一次時長13天的軌道任務之後，NASA便順勢將SLS火箭推上檯面，稱SLS火箭將在"過渡期"之後取代所有的"外國代用品"。

圖為2011年的STS-135太空梭任務成員合影，這是美製第一代太空梭最後的任務。

事實上，從部件的繼承關係說，SLS火箭也的的確確能稱作是太空梭的"正統繼承人"：該火箭在芯中央級使用了4台RS-25液氫-液氧發動機，單台的推力高達2280千牛，是中國長征五號所使用的YF-77液氫-液氧機推力的近4倍。

當然，推力的大小不是關鍵，RS-25事實上就是"羅托達因太空梭主引擎"，從1981年之後的30年間就被一直用於太空梭任務，SLS的頭幾次發射還將繼續使用之前任務"庫存"的RS-25，其中使用次數最多的達到12次，最少的也有3次。

圖為NASA倉庫內庫存的RS-25發動機，可見其尺寸之大。

但毫無疑問，SLS火箭系統的問題也出在RS-25發動機，這些推力巨大的"老夥計"身上。誠然，RS-25在技術指標先進的同時，結構和原理早在數十年前就為美國航天業界"吃透"，但要想完成一款真正的大型火箭，真正的大障礙出在控制系統以及箭體設計上。

換句話說，這芯一級的4台RS-25個個都推力巨大，這使得固定它們的箭體強度必須足夠高，操作它們的控制系統必須足夠靈敏，能讓這四台發動機的工作狀況儘可能同步，否則就要面臨飛行姿勢失衡，甚至是解體。

圖為升空的"聯盟"火箭，助推器的分離失敗是本次事故的主因。

而縱觀世界上現有的，使用大推力火箭發動機的運載火箭，都不免有這種"一台失敗，火箭失敗"的問題，即單台發動機的可靠性疊加上控制系統的可靠性，就是這款火箭的實際可靠性，一旦單台發動機發生故障，火箭也不可避免地面臨發射失敗，諸如長征五號遙測二號箭等火箭的失利，就是和單台發動機的可靠與否直接掛鉤。

圖為獵鷹九號第一級點火瞬間，八台"梅林"發動機的壯觀圖景。

實事求是的說，在"重型獵鷹"首發成功之後，大型火箭和大推力發動機之間劃等號的"定理"不僅已經一去不復返，還在多方面呈現出了疲態：比起SPACEX公司的多台中等推力發動機並聯思路，大推力發動機構成的大型運載火箭不但成本高，就連可靠性也要打問號。

而在發動機已經齊備的情況下，大推力發動機難以駕馭，顯然就是波音公司始終難以完成SLS火箭芯一級工作的主要原因，個中的委屈和苦悶，很值得同樣在長征五號上碰到麻煩的中國航天人細細思索一番。（利刃TO）

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