周亮 发表于 2023-9-2 23:29:19

中国的航天是否能够达到美国的水平?

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原来问题:(为什么我们的航天院成不了NASA?--从张小平的热点事件想到的。)
中国的航天院所并没有功能和职责与NASA完全相同的机构,所以可能更合适的问法是中国是否可以达到世界领先的水平?

xiaoliang 发表于 2023-9-2 23:29:25

航天领域有个词叫「斯普特尼克时刻」。
2021 年 10 月,中国的高速飞行器绕地球一周落地后,美方说:我不知道这是否称得上斯普特尼克时刻,但我认为它非常接近。
中国的临空高速飞行器,让世界震惊了。

斯普特尼克时刻
要说这事,得先定个标准。
首先,这是一项能用的技术,比如中国核聚变进展相当不错,但这玩意儿离应用十万八千里,很难动摇美帝霸主宝座,所以不能算。第二,要做到领先,比如航空发动机,能追平就非常不错了,想吊打美帝稍微有点不现实,所以也不能算。
历史上刚好有这么个例子。
美苏争霸早期,苏联的航天实力其实强于美国,但当时美国的吃瓜群众一直以为自己才是天朝上国。1957 年 10 月 4 日苏联发射了人类第一颗人造卫星「斯普特尼克 1 号」,这一下可把美国人吓坏了,后来,第一个太空人也是苏联的,再后来,第一个月球探测器还是苏联的!于是,美国人纷纷觉醒,各种雄心勃勃的太空项目快马加鞭,最终成了真正的世界霸主。
这颗把美国人从温柔乡叫醒并促使美国人奋发上进的苏联卫星就成了一个标志,史称「斯普特尼克时刻」。大概意思是说,美国人意识到自己不是世界第一,于是加倍努力迎头赶上。不过咱们这儿只取前半句的含义,至于能不能奋起直追就看造化了。
陈年旧事讲完了,说说最近几个月中国航天发生的两件大事:其一,现役世界最大推力整体式固体火箭发动机试车成功,这标题专业词汇较多,漏一个都不行;其二,外媒称,中国高速飞行器环绕地球一圈后落地,我外交部委婉地说,是的。
第一件事可以和 SpaceX 的火箭呼应一下,虽然固体火箭和液体火箭完全不是一类东西,但似乎可以看到一条与 SpaceX 那种用小发动机绑成大发动机完全不同的技术路线。不过细细想来,拿固体火箭和液体火箭比较确实不太妥当,液体燃料没法保存在火箭里,都是发射前才灌装的,导致发射过程非常磨叽,所以比较着急的事情,通常都让固体火箭来办,只要一点火就能立马走人。因此呢,中国折腾这么大的固体火箭,估计是着急送什么重要东西。
第二件事情比较有意思,美国参谋长联席会议主席米利上将说:高速飞行器这事儿「非常令人担忧」,「我不知道这是否称得上斯普特尼克时刻,但我认为它非常接近。」
米利算是美帝军方里比较务实的哥们儿,前朝大统领特靠谱在位时,米利担心上面乱来,提前给中国军方打电话:朋友,不管大统领干了啥,你就暂且忍忍,咱哥俩是不能动手的,就这么说定了。(米利曾两次私下联络中国军方,在第一次通话中,米利向中国军方保证,美国不会攻击中国,如果美国真的采取了攻击性行为,他将提前告知中方。)

http://pic1.zhimg.com/v2-b1ff8b1d6b1ed1a8088d84a44260a9b8_r.jpg?source=1940ef5c
看得出来,米利和那些只会向美国国会讹钱的吹牛狂不同,他的话多多少少还有几分正经,既然这哥们儿提到了斯普特尼克时刻,那肯定也值得我们去琢磨琢磨。
战争与和平
在以前,战争是两个国家国力的较量,所以强者或自以为强者就倾向于发动战争。
核武器和洲际导弹的出现,使情况有了些变化,即便国力有点虚,但只要跨过及格线就没人敢动你了,比如你握着 100 枚洲际导弹,对世界和平就很管用。从这个角度说,战争不再是纯粹的国力较量,这使得国力稍弱的国家有充足的迂回空间,从容发展经济并增强国力。
反导的出现,使情况又有了些新变化。
反导话题之前陆陆续续说了很多,归纳起来就一句话:弹道导弹从中段开始,飞行轨迹可以被预测,理论上存在拦截的可能。发射弹道导弹就好比朝 100 米外扔石头,石头一旦脱离了你的手(相当于弹头与火箭分离),飞行轨迹是很难大范围改变的,只要对手瞄得准,就可以扔一块石头把你的石头撞下来。相撞时,两者都处于无动力滑行状态,只有少量调姿发动机可以工作。
从技术上说,反导是巨大的进步,但从策略上说,反导打破了原有的核威慑平衡。这儿提个概念叫「饱和拦截」,假设我的拦截率是 20%,而你有 100 枚核弹,那我就搞 500 枚反导导弹,这样一来,战争又成了国力的角逐。
如果有一天,当我有把握拦截你所有的核武器,战争也就不远了。好在这一天还算遥远,按照现在洲际导弹的拦截率来看,若真有人搞饱和拦截,那多半得倾家荡产,对方也省得发射核弹了。更麻烦的是,拦截导弹要把雷达部署到导弹来袭方向,而战略核潜艇可以从大洋的任何地方发射洲际导弹,本就不高的拦截率还得再打折上折。
正因为对洲际导弹的拦截率很低,所以洲际导弹还能保护人类和平。全世界只有「五大流氓」拥有真正的洲际导弹,而且就目前的形势看,这五位爷是不会允许第六位哥们儿出现的。可见洲际导弹仍是当前最可靠的核威慑手段,即便有了那么一点瑕疵。
既然反导这个变数已经出现,为了世界和平,为了人类文明,咱们还是有必要找一找全新的核威慑方式。
核威慑的本质
核威慑的本质是一种「无法防御」的进攻手段,注意,这里说的「无法防御」指的是理论上无法防御,只有理论上无法防御,各大流氓之间才能形成稳固的威慑平衡。
原先洲际导弹能很好胜任这个工作,现在么,洲际导弹虽然实际上仍无法有效防御,但理论上是可防御的。导弹可以被拦截的根本原因,在于弹头大部分时间是在太空无动力滑行,飞行轨迹理论上可以被预测。
那为啥导弹不带些燃料,到时候可以临时拐弯啊?燃料带少了,变轨距离有限,你变他也变,比如美国标准 3 拦截弹就有一定的末端修正能力;燃料带多了,行头就无比庞大,加速转向都不会利索,副作用一大堆。
防止飞行轨迹被预测的最简单办法是,全程都在大气层内飞行,想什么时候转弯就什么时候转弯,不过这样速度就上不来了。这种叫巡航导弹,本质上就是一架无人机,虐菜可以,但对「大流氓」实施核威慑未免有点儿戏了。
想要飞得快,就去太空加速,想要随时拐弯,就老老实实在大气层内飞,鱼与熊掌不可兼得。但是呢,必须同时满足「飞得快」和「飞行轨迹无法预测」这两个条件,才能真正达到无法防御的境界。个中道理,可以翻看前文。
那么,谁有可能成为洲际导弹之后的世界和平守卫者?不卖关子,这个滥话题已经说好几回了,答案是临空高速飞行器,就是那种可以在大气层边缘飞行的玩意儿,姑且称之为高速飞行器吧。
鱼与熊掌兼得
在大气层边缘飞行,既可以利用太空加速,也可以利用稀薄的空气拐弯,速度超过 5 马赫,几乎就无法拦截,速度达到 10 马赫,妥妥就无法拦截。个中道理,还是翻看前文。
接下来终于该进入正题了。
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E拨通 发表于 2023-9-2 23:30:19

能,预算明年开始每年在前一年基础上翻一番,持续五年。
体制问题都是狗屁 先把预算提上来再来谈别的。

☆飘☆ 发表于 2023-9-2 23:30:40

http://pic3.zhimg.com/v2-80d4dbc0368d83c3ea8d73b736d92dc8.png

https://www.zhihu.com/video/1127846561203507200

寒流来袭 发表于 2023-9-2 23:31:03

我国的航天研究院属于航天科技集团或者航天科工集团,两大军工集团的前身是航天部、七机部。即使是航天部、七机部,在责权、资源和行政级别上都不能如NASA。现如今的航天研究院更是无法与NASA相比。非要比,也是相当于军工企业和国家科研机构的复合体。
回头说目前这个问题:中国的航天是否能够达到美国的水平?身在其中,选择坚信不疑。
建设航天强国,本身就是建设科技强国的一部分。如今,国家要建设航天强国,航天科技集团要建设世界一流企业集团,我们航天五院要建设世界一流航天企业。系统工程论就是这么严丝合缝,指标就是这么一级一级分解下来;我们要在2030年之前进入航天强国前列,2045年全面建成航天强国,这就是我们的路线图。啥叫航天强国?自然是以美国为标杆。兔子是最大的美粉,这句话放在军事装备发展方面没毛病。
以上,目标不可谓不明确。那么可行性呢?
1956年,钱学森建立我国第一个专门的导弹技术研究院,国防部第五研究院,钱老任第一任院长。那时候都凑不齐一帮懂微积分的人!而钱老当年在美帝当教授时,面对畏难退课的学生可是当面批评、无法容忍的……那时候条件如何?经过60多年筚路蓝缕,我们目前虽然不如美国的水平,但是不管横着评还是竖着评,仍然处在“保四望三”的位置,建成了自主可控、技术全面的宇航工业和技术体系。与航天强国相比,差距在空间科学存在短板,空间技术原始创新不足,空间应用水平有待提高。原因也很简单,我们是发展中国家,解决有无问题最重要,有无问题解决之后,国土资源、气象监测、农业增产等等最重要,因此,通讯、导航、遥感首当其冲;对空间技术原始创新带动力最强的空间科学还不顾上。目标清晰、差距清楚,虽然任务艰巨,但稳扎稳打,希望是大大的。
今年的关键词之一是“卡脖子”,拜封锁所赐,航天并没被卡脖子,反而在2018年,在北斗的带动下,一举在发射数量上力压美俄。所以,60多年前都没怂,2018年怎么可能会怂?
生死看淡,不服就干。

tenbaby 发表于 2023-9-2 23:31:34

对原来的问题进行了一些调整,原因是原问题几乎认定了我国不具备追赶国际领先水平的能力,主观上已经进行了判断。另外NASA所承担的职责,权力以及机构的设置,世界上别的国家都没有和它完全对等的机构,所以不太好直接比较。我猜想实际上原提问者也是想问的也是一国航天实力的比拼,所以修改。
首先要承认差距是很大,但是既然问题没说是多少年内要达到,我相信没有任何国家的航天能力可以永远的一骑绝尘。所以超越者为什么不能是我们呢。
NASA明面上是主要搞民用的。但在整体发展上是处于中心位置的,所以NASA本身是一个非常庞大的机构,包括让我们感受到美国航天实力无比强大也是NASA的工作之一。
The National Aeronautics and Space Administration is an independent agencyof the United States Federal Government responsible for the civilianspace program, as well asaeronautics and aerospace research先看看NASA的机构职责吧,关注几个点,首先NASA是一个航天和航空的抓总机构,与我们航空与航天的相对分开的情况是不同的;另外NASA主要是负责民用领域(对外的宣传)的航空航天发展与研究,另外还有一套支撑军事航天的研发体系。
我们再看看NASA的结构吧

http://picx.zhimg.com/v2-bf2b7712e3dfae37c42defb70f98f1b1_r.jpg?source=1940ef5c

NASA组织结构

NASA机构设置
Agency Organization
Office of the Administrator管理机构
Administrator: Jim Bridenstine
Deputy Administrator: vacant
Associate Administrator: Steve Jurczyk
Deputy Associate Administrator: Melanie Saunders (acting)
Chief of Staff: Thomas Cremins (acting)
Associate Administrator for Strategy and Plans: Thomas Cremins

Advisory Groups
NASA Advisory Council (NAC)
    Chair: General Lester L. Lyles (USAF, Ret.)
Aerospace Safety Advisory Panel (ASAP)
    Chair: Dr. Patricia Sanders
Office of the Inspector General
Inspector General: Paul K. Martin
Administrator Staff Offices
Chief Engineer: Ralph Roe
Chief Financial Officer: Jeff DeWit
Chief Information Officer: Renee Wynn
Chief Scientist: Jim Green
Chief Technologist: Douglas Terrier
Chief Health and Medical Officer: Dr. James D. Polk
Chief, Safety and Mission Assurance: Terrence W. Wilcutt
Diversity and Equal Opportunity:
            Associate Administrator: Stephen T. Shih
Education:
         Associate Administrator for Education:Mike Kincaid
International and Interagency Relations:
            Associate Administrator: Al Condes
General Counsel: Sumara M. Thompson-King
Legislative and Intergovernmental Affairs:
            Associate Administrator: Rebecca Lee (acting)
    NASA Management Office:
            Director: Marcus Watkins
Office of Communications
            Associate Administrator: Bob Jacobs (acting)
Small Business Programs:
            Associate Administrator: Glenn Delgado
Mission Directorates
Aeronautics Research
            Associate Administrator: Jaiwon Shin
Human Exploration and Operations
            Associate Administrator: William Gerstenmaier
Science
            Associate Administrator: Thomas Zurbuchen
Space Technology
            Associate Administrator: James Reuter (acting)

Mission Support Directorate
Mission Support Directorate
            Associate Administrator: Daniel J. Tenney
Human Capital Management:
                  Assistant Administrator: Bob Gibbs
Strategic Infrastructure:
                  Assistant Administrator: Calvin F. Williams
Headquarters Operations:
                  Executive Director: Jay M. Henn
NASA Shared Services Center:
                  Executive Director: Anita Harrell
Procurement:
                  Assistant Administrator: Monica Manning
Protective Services:
                  Assistant Administrator: Joseph S. Mahaley
中心和实验室
Centers and Facilities
Ames Research Center
IT, fundamental aeronautics, bio and space science technologies
Director: Eugene L. Tu

Armstrong Flight Research Center
Flight research
Director: David D. McBride

Glenn Research Center
Aeropropulsion and communications technologies.
Director: Janet Kavandi

Goddard Space Flight Center
Earth, the solar system, universe observations, and space communications and navigation
​Director: Christopher J. Scolese
Headquarters
Agency leadership
Executive Director, HQ Operations: Jay Henn

Jet Propulsion Laboratory
Robotic exploration of the solar system
Director: Michael Watkins

Johnson Space Center
Human space exploration
Director: Mark S. Geyer

Kennedy Space Center
Prepare and launch missions around the Earth and beyond
Director: Robert Cabana

Langley Research Center
Aviation and space research
Director: Dave Bowles

Marshall Space Flight Center
Space transportation and propulsion technologies
Director: Jody Singer

Stennis Space Center
Rocket propulsion testing and remote sensing technology
Director: Richard J. Gilbrech
Goddard Institute for Space Studies
Broad study of global climate change
Director: Gavin A. Schmidt

Independent Verification and Validation Facility
Provides safety and cost-effectiveness for mission critical software
Director: Gregory D. Blaney

Michoud Assembly Facility
Manufacture and assembly of critical hardware for exploration vehicles.

NASA Engineering and Safety Center
Independent testing, analysis, and assessments of NASA's high-risk projects
Director: Tim Wilson
NASA Safety Center
Development of personnel, processes and tools needed for the safe and successful achievement of strategic goals
Director: Alan Phillips
NASA Shared Services Center
Financial management, human resources, information technology, and procurement
Executive Director: Anita Harrell

Wallops Flight Facility
Suborbital Research Programs
Director: William Wrobel
我就不一一翻译了,想要表明的是NASA是一个庞大的研究机构,研究内容多,覆盖面广。我国航天领域基本上也都再相对应的领域里有专门的研究院所,而再总体上并没有一个像NASA一样的总体机构的对应。

需要客观看待的是从整体上来说,我们和美国的差距还是明显的,这也是原问题主观默认了我们无法追赶的原因。
实际上是现在的航天力量中,毫无疑问在俄罗斯因为资金原因掉队后,第一梯队里只剩下美国了。而第二梯队里的各国发展各有特色,但是毫无疑问到今天最有希望从第二梯队里挤出来的应该就是中国航天了。
觉得开始进入第一梯队其实是一个巨大的改变,而不仅仅是技术上的领先。进入第一梯队,就从一个航天大国变成航天强国了,与之而来的不仅仅是和美国的竞争,而且更重要的是从职责与形态上的转变。
从职责上来说,进入第一梯队后航天就不再仅仅是一国的航天,而是开始要负担人类宇宙探索的使命,所以应该在定位上也参考NASA这样在深空和科学研究领域里进行更多的投入。在空间碎片,国际航天法规等领域也应该扮演越来越重要的角色。总的来说是一个能力越大,责任越大的过程。

虽然觉得我们不会出现一个完全和NASA这样的机构,但是从整体上来说,这个追赶的过程是必然的,客观地来看要想实现全面的追赶难度的确很大,然而在很多具有自己特色的领域实现赶超还是可以预见的。我们不需要造出一个NASA来,也不必完全向它看齐。

相信中国航天的稳步发展是一个必然也是必须的过程,航天是重要的战略要地,也是人类发展的必然未来,相信我们中国的航天力量会在人类的太空探索了扮演越来越重要的角色。
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