长征10号又一次试验成功了。消息传出那天,网上很多人又开始讨论。一群航天“吃瓜群众”盯着数据,神色紧张。2023年时,长征10号主发动机点火试车,场面安稳,没有一点失误。2024年初,整流罩分离和一子级火箭动力系统试车也拿下。这些数据被反复核对,工程师们的心才稍微放松。2025年又要做系留点火测试,说是国内最大推力的全系统试验。每一年都像踩在钢丝绳上。
长征10号的“四步走”战略没什么玄乎,眼看着下一步就轮到低空飞行试验了。如果这一步依然顺利,就真能开始验证飞行,把中国载人登月推进一大截。这里最尴尬的是马斯克。SpaceX的猎鹰9和新星舰一直没少出事,连续爆炸是常事。有一阵子,网上的星舰粉丝还给爆炸起了名——全球免费的烟花秀,还讽刺中国航天。结果现在,长征10号从来没炸过,这种“烟花梗”好像不太好笑了。
堆发动机,谁更狠也成了比拼核心。长征10号一级装了7台YF-100K发动机,两边助推器各自也是7台,一共是21台。规模上不算特别疯狂,可技术要求极高。这个设计跟SpaceX直接硬碰硬。堆发动机其实并不好玩,当年苏联的N1火箭就是因为发动机堆到44台,结果全炸了个遍。猎鹰9试了几十次也没能全避开事故。新星舰目前装了33台发动机,爆炸成了家常便饭。
为什么堆发动机这么难?主要是协同运行比单独控制难太多。发动机多就必然振动复杂,不同频率的冲击像在弹钢琴一样,稍微有问题就可能会把整个箭体震出裂纹。硬件得稳,还得靠软件把每台发动机锁死在同一个节奏上。其实道理很直白,数量越多,管理负担指数级增加,系统崩溃的概率也在叠加。
不过堆发动机也确实有好处。容错率被大幅拉高,这是堆发动机的最大优势。某一台出现异常关机,不用慌,其它发动机自动补上推力。只要控制系统算法够稳定,理论上安全性甚至比单一大推力发动机高。另一方面,这样还能省钱。造小发动机可以批量生产,流水线拉满就能压缩成本。巨型发动机只能一台一台慢慢打造,费力还耗材,所以马斯克才拼命推进堆发动机模式。
这一技术领域里,中美之间基本就是直接对打。未来十年,谁家堆发动机搞得更稳,是关键分水岭。星舰这种设计全球没人敢尝试,管道网络乱得像蜘蛛网,要精准把燃料平均分给几十台发动机,同时保证所有发动机同步工作,稍微掉队就炸。有几次星舰爆炸,舱外监控画面中,工程师们一脸无奈地摁掉录像,直播镜头一闪而过。长征10号只有21台发动机,难度还低一点。真正和星舰对标的是长征九号,目前实验已经启动,距离首飞还有10年,但整个技术链条都是一步步搭出来的。
长征10号稳步向前,背后其实意味着中国在发动机、控制、系统集成三个环节已经拉平了差距。至少目前不会落后SpaceX。从技术演化路线来看,长征十号正好给长征九号铺路。如果中国能把发动机堆叠的系统性工程拿下,未来的突破速度会快很多。
长征十号的发动机选了液氧煤油。这种搭配有意思。月球表层风化层里含有不少氧化物,用来提取氧气没啥大困难,将来可以直接从月壤提炼返程用的推进剂。假如中国航天能把这个流程跑通,以后月球上建中继站,探索火星或者其他天体就变得实际可行。这个前景让美国和马斯克心里打鼓,因为资源获取方式直接影响整个战略层面的筹码。
其实马斯克关心的重点并不是登月,他话题炒作的焦点在火星登陆。SpaceX融资时天天讲火星移民故事,吸引一大堆美国资本。可投资人最关心的还是中国载人登月进度,如果中国抢先一步登陆月球,美国的话语权就大面积丧失。
火箭只是一个圈套外壳,把人送上去还需要一整套生态系统。美国“猎户座”飞船隔热材料反复掉落,发射系统燃料管道出现质量门,星舰着陆器压根没完成载人测试。每个节点缺陷都在拖延项目进度。这些小毛病堆起来,最终堆成了巨大压力。
长征十号试验连着成功,整个近地轨道的话语权向中国靠拢。一旦美国慢下来,无论是马斯克本人还是NASA团队,压力会瞬间飙升。等到长征九号首飞那天,可能全球航天圈里又要掀起一波新热潮。