中国的航天技术与美国和俄罗斯的差距在哪?

如题所述

第1个回答  2019-07-28
一个是材料,二是机械加工。
第2个回答  2020-12-22

我国的航天技术,与美国相比如何?看完不敢相信!

第3个回答  2019-04-26
这两项这几年有所进步,特别是航天材料方面北航拿了一个国家技术发明一等奖(20160627修改,这个写顺手了,是航天材料不是航空),据说这种材料连美国都做不出来,但是个别的拔尖远远不够,因为整体研发水平,制造水平比较差,而且有点积重难返的味道(具体省略一些案例),国家开始慢慢重视这些基础方面的研究,但真的是才开始,要想有质的突破,再等一代人吧(主要是科研氛围要扭转回来也是很难。。。。。。)
第4个回答  2019-04-02

实际上相差不大,在电子技术和航天器姿态控制,是和美国同一水平的,载人飞船目前最先进的,火箭发动机大概要15年才能和RD-170的水平持平,氢氧机就有点难过了…这是差距最大的项目,和美帝的J-2俄罗斯的RD-0120差距也要20年才能追上。
卫星方面,微型卫星,导弹预警卫星,遥感卫星,返回式卫星,近地观测卫星,高分辨率侦查卫星,卫星导航系统这些基本没差距,或是高于俄罗斯,次于美帝。
深空探测器方面,由于我国不是人类灯塔,不需要担负所谓人类的重任,其实也是回报最低的项目,基本没有大力发展,和美苏差距想当大。
中国的综合航天实力应该和欧洲空间局并列第三,由于欧洲空间局是各国联合部门,中国排在第三还是没有问题的


第5个回答  2019-03-17

1 火箭力量

把飞行器送入太空,火箭技术当然至关重要。

从上世纪50~60年代最初发射卫星的时候,科学家就发现火箭技术的很大一个难点是制造所用的材料问题。

火箭点火后,发动机燃料在很小的空间内燃烧,产生数百个以上的大气压和数千度的高温,气体以数倍于子弹出膛的速度喷出,整个火箭振动极为厉害。而进入太空之后,又要经受正负100多摄氏度的温度变化。因此需要极耐高温、耐高压的材料(尤其是火箭喷口的材料)和高性能的燃料,才能让火箭达到第一宇宙速度。

这牵扯到最尖端的几项科研成果——设计要用到数学;燃料要用到化学;材料要牵扯到物理等几个学科;防振动更多牵扯到工程和工艺,等等。由于涉及面太广,所以才说航天力量是一个国家综合实力的体现。

中国在航天材料方面,有一项是做得很不错的:上世纪60年代,中国就生产出了“烧蚀材料”——即涂在航天器外面经受与大气摩擦产生的高温、以保护航天器主体的材料——没有这种材料,航天器将无法返回地球。

一直到上世纪80年代,世界上还只有美国、俄罗斯和中国有这方面技术。

从推进力量和可靠性等因素比较,中国的火箭技术亦可一书,但与世界前沿相比依然有差距。举例来说,美国送阿波罗上天的土星5型火箭,发射卫星至低轨道 

(一般为距地面几百公里高度,比如神舟6号,大约为343公里左右)的最大重量是139吨;俄罗斯的能源号这一数据为105吨;欧空局的阿丽亚娜5号改进型火箭,发射卫星至高轨道(距地面36000公里左右)的最大重量是12吨,估计推进卫星至低轨道的最大重量可以达到数十吨。

相比之下,中国的长征2F型火箭,推进卫星至低轨道的最大重量是8~9吨(神舟6号是8吨左右);中国正在研制中的大推力火箭,推进卫星至低轨道的最大重量将达是25吨。

能够送人登陆月球的航天器当然要比神舟6号复杂得多。最早载人成功登陆月球的阿波罗11号,由指挥舱、服务舱、登月舱和登月舱外罩四部分组成,飞船总重量达到44.676吨。阿波罗起飞重量很大,另一个原因是它不但荷载能装下三个人的飞船,还包括返回地球所需要的燃料。

未来再登月,人们已经开始考虑返回的燃料直接从月球获取,但现在大家都还办不到。不管怎样,中国未来要实现载人登月,显然还需要发展更大推力的火箭。

2计算和控制技术

航天工程中还有一个重要的因素是计算和控制技术,“嫦娥一号”确定发射具体时间,就牵扯到工程计算问题:发射时间要充分考虑飞行器入轨时与地球、月球和太阳之间的相对位置,飞行器要进入绕月轨道则需要对其速度大小、方向进行多次精确的调控。

能说明计算与控制技术对航天发射的重要性的一个典型案例是,美国1997年发射的、承担探测土星及其卫星任务的卡西尼号。

卡西尼号飞船是迄今为止飞往其他行星的重量最大的飞行器(将近6吨),其发射目的地是太阳系中处于地球轨道外层的土星,途中将受太阳的巨大引力减速。因此,即使利用全世界推力最大的火箭,也不能把这么重的卡西尼号直接加速到足够飞往土星,甚至不能加速到足够飞到比土星近一倍的木星。

于是科学家设计了一条奇怪的路线:卡西尼号是“朝内”发射的,首先飞往太阳系内层的金星,借助于金星的引力,两次给它加速;然后再次飞往地球,借助于地球的引力给它加速;然后飞往木星,借助于木星加速,最后才飞往目的地土星。

这么漫长、复杂的加速和飞行路线,就决定在发射时的一瞬间。火箭发射的方向和推力都要计算、“执行”得准确无误,而且向金星、地球、木星借力得到加速的时间和位置,都要一次性计算完成——计算略有偏差,或者火箭的推力、角度稍有增减,飞行器都很容易“掉进”太阳、金星、地球或者木星。

最终,卡西尼号在7年飞行过程中定位精准,所进入的土星轨道非常接近原计划轨道。

曾经有人以打高尔夫球来比喻探测器登陆火星的难度——从纽约到伦敦,一杆进洞;显然,卡西尼号的发射精准度比探测器登陆火星是难多了。

能够代表美国近些年在航天控制方面技术水平的是2005年的“深度撞击”计划。撞击的目标是距离地球1.3亿公里之外、大小仅为6公里的坦普尔1号彗星上一个几百米大小的区域,中国“载人航天工程应用系统”副总指挥潘厚任研究员把这比作是“从130公里之外击中一只苍蝇(6毫米大小)的眼睛”。

目前正在飞往冥王星的美国“新地平线”号探测器是飞行更遥远的行星探测器。在这方面,嫦娥一号是迄今中国最远距离的实际测试——仅38.4万公里。

3数据传输手段

探测器到了月球之后还要把获取的信息、数据传回来,因此,通讯测控手段、数据传输技术必须过关。

到现在为止,中国在这方面最远的试验还是探测1号、2号(即TC-1、TC-2),跟欧空局合作,跟踪距离是10万公里左右。而嫦娥工程的测控手段需要达到38~40万公里。

其实早在1994年,中国就进行过论证,认为到2000年中国可以有能力发射探测器去月球并进行研究探测。那时论证,中国探测器的平台,包括有效载荷、遥感仪器等技术都没有问题。

利用上海天文台25米直径天线(长基线干涉仪)进行改装,可以接收月球这个距离发回的数据。而能够发射神舟飞船的长征火箭加上一个顶级发动机,就可以打上月球。也就是说,从技术上说,中国2000年前发射月球探测器也是可以办到的,但后来由于载人航天工程上马,这一计划就往后推了。

但在数据传输和接收这方面,美国已经走得很远了——1977年发射的“旅行者”1号目前已经飞离地球大约150亿公里,超过冥王星距离地球的两倍,飞到了太阳系边缘。它完全依靠上面的信号,发射机以几瓦的功率向地球定向发射,抵达地球时其信号功率大约只有一枚普通电子表电池功率的200亿分之一。但依靠分布在全球(分别在美国加州、澳大利亚和西班牙)、抛物面直径达到70米的三个大天线,美国科学家依然可以对这么微弱的信号进行接收和分析,从而获取来自外太空的一些数据——“旅行者”发射至今已经有30年,也就是说,这代表着美国30年前的技术。科学家估计,其所带电池还能用10年,这10年中它还能继续为人类服务,为科学家带来有关太阳系边缘的一些信息。