世界各国的主流现役运载火箭全面大比拼:中美俄欧日哪家强?

运载火箭是航天运载工具的一种,是将有效载荷按照预定的速度和方向送入航天的火箭。运载火箭的运力,很大程度决定了有效载荷如通信卫星、空间站和飞船的重量和大小。

火箭的运力是火箭的主要竞争力之一,体现国家科技实力特别是航天水平的重要部分,意义十分重要,因此也成为各国竞争的重要高地之一。

下面我们纵向对比我国现役大运力主力火箭;同时也横向全面比较世界各国主要大运力火箭。


我国主要现役火箭对比

我国目前主要现役大型火箭同比例尺寸图如下:

我国目前主要的现役火箭图

我国目前主要的大运力火箭包括:

  • 长征二号F,主要用于主要用于发射神舟系列载人飞船和天宫系列太空舱。
  • 长征三号B,中国目前发射高轨道卫星的主力运载火箭,主要用于同步轨道通信卫星、北斗导航卫星以及嫦娥月球探测系统任务。
  • 长征五号,长征五号是我国自主研制的新一代运载火箭,采用全新绿色环保的燃料和氧化剂,煤油、液氢和液氧。长征五号因为其巨大的体型,而被广大网友和民众亲切地称为“胖五”火箭。将主要用于空间站建设、深空探测等。

海南文昌航天发射场的长征五号火箭,来源中航科技

  • 长征七号,由中国航天科技集团公司研制的新一代中型液体燃料运载火箭,长征二号F的升级版,按照载人火箭标准设计的,控制系统和增压系统实现了冗余。长征七号将成为中国未来的主力火箭,承担80%左右的发射任务,将用于发射天舟号货运飞船、空间站的补给和未来的载人航天等任务。

主要现役火箭的主要参数对比:

我国主要现役火箭的主要参数对比,来源盒子科技前沿

从图中我们可以看出长征五号是我国目前运力最强大的火箭,是我国的火箭发展的一个重要突破,无论是从火箭的尺寸、重量还是运力上都取得跨越式的进步,也让中国进入重型运载火箭俱乐部

长征五号把我国的近地轨道(LEO)运载能力从长征三号乙的11.5吨/长征七号的14吨,提高了近一倍,达到了25吨,地球同步转移轨道(GTO)运载能力提高了近3倍到了14吨级。

这对我国重型卫星(超重型高通量通信卫星)、2020年以及更远的未来的空间站、月球探测和火星探测等任务来说都具有重要的意义。


世界各国主要现役大运力火箭做全面的对比

下面我们将长征五号和世界各国主要的大推力火箭进行对比。本文中只比较几个主要大国的现役的火箭,因此表格中的数据不包括已经退役的如美国的土星五号火箭和前苏联的能源号火箭等。

世界各国大推力火箭对比,来源盒子科技前沿

从图中,我们可以看到目前的大推力火箭俱乐部成员(即LEO达到18吨级的火箭)中,只有中国、美国、俄罗斯、欧盟(欧洲航天局)日本

  • 其中美国拥有四个型号火箭:包括伊隆·马斯克旗下的SpaceX开发的猎鹰9号火箭和猎鹰重型火箭,以及洛克希德和波音公司合资和联合发射联盟(ULA)旗下的德尔塔4重型和宇宙神5号火箭。美国拥有目前运力最强的现役火箭,猎鹰重型火箭,其运载能力达到了惊人的LEO 63.8吨、GTO 26.7吨( 在不回收的条件下),如果回收或者部分回收的话,运力会有所减少。

猎鹰系列火箭图:包括猎鹰9号和猎鹰重型火箭及不同的载荷形式

  • 俄罗斯拥有运力强大的质子M号火箭和安加拉A5火箭。其中质子M火箭的LEO 最大运力为24.5吨,安加拉A5的GTO运载能力为7.5吨。
  • 欧洲航天局开发的阿里亚娜5号火箭,主要是由法国航天局主导,近地轨道运载能力达21吨,地球同步转移轨道达到10.5吨,也是目前国际发射市场上最为强大的火箭之一,以极高的安全性和成功率著称。但是近年受到了SPACEX的猎鹰系列火箭的冲击。
  • 日本的H2B火箭,近地轨道运载能力达19吨,地球同步转移轨道达到8吨,主要用于向国际空间站发射货运飞船。

世界各国主要在役大运力火箭尺寸比较图

从运力角度上看,长征五号LEO 25吨/GTO 14吨,仅次于目前世界运力最大的猎鹰重型重型,基本上达到了与猎鹰重型以外的其他各主力火箭同等级别。

长征五号使中国跻身重型火箭俱乐部,当从运力上看,已经进入世界一流。但是和世界最先进的美国的火箭相比还有一定差距,特别是火箭的发动机方面差距依然巨大,长征五号的芯级发动机YF77 氢氧发动机的推力只有50-70吨级,和美俄欧洲甚至日本的同类型发动机都存在巨大的差距。

当然我们的下一代火箭已经在路上,希望祖国的科研人员继续努力,争取早日在发动机等关键核心技术上取得更大的突破,在逐梦星辰大海之路上再铸辉煌。

相关阅读

中国火星探测器公布2020发射,中美俄欧三台火星车全面对比

长征五号即将王者归来,2020年中国航天计划大盘点

NASA太空发射系统完成首台发动机安装,史上最强火箭即将完工

美国宇航局的洞察号火星探测器传回最新的火星地震音频文件

参考资料:

维基百科相关词条

Encyclopedia Astronautica

Space Transportation (Launch) Database

NASA、欧空局ESA、SPACEX、ULA官网相关介绍

举报
评论 0