美欧火箭竞争风云美曾因航天飞机荒废火箭,
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小火箭出品
本文作者：邢强博士
本文共字，49图。预计阅读时间：20分钟。
上世纪80年代，美国为了鼓励航天飞机的发展，专门为航天飞机的发射实施了巨额补贴项目。而这对一次性使用的运载火箭的影响是巨大的。
在这之前，美国运载火箭和商业航天产业的发展是飞速而喜人的。
年，航空航天业内巨头麦克唐纳·道格拉斯公司做出了决定：
以后不再使用希腊字母来命名火箭，而是改用在现有希腊字母体系下加上阿拉伯数字后缀的形式进行命名。
究其原因，是因为麦道对未来运载火箭的发展是极其乐观的。他们认为，火箭型号会出现大发展，希腊字母很快就会不够用的。
此项决定实施后，他们的运载火箭的代号也就是锁定在了德尔塔上（δ是第4个希腊字母）。
年7月23日，道格拉斯公司的一枚德尔塔-运载火箭将陆地卫星1号送入太空。
这是麦道第一次使用带有9台固体助推器的运载火箭发射卫星。
这颗卫星每天能够向地面测控站发回张照片。美国宇航局NASA突然迸发出了商业点子：把这些照片卖给其他国家。
除美国宇航局的科研使用之外，加拿大、意大利、巴西这3个国家开始购买陆地卫星1号的照片。这是如今市场规模巨大的遥感卫星产业的萌芽。
上世纪70年代，麦道的德尔塔运载火箭成功开启了运载火箭发射+在轨交付卫星+卫星数据服务的一种盈利模式。
原本这产业是要发展起来的。可是，美国政府对航天飞机的巨额补贴政策和相关的管制政策，卡死了德尔塔运载火箭开拓市场的可能。
（补贴之后，航天飞机的发射报价只相当于如今的万美元，这比德尔塔火箭便宜一半。简直没法让人活了啊！）
上世纪80年代，随着航天飞机的成功首飞，德尔塔运载火箭停产。
法国
当时美国政府的策略，如今看来，是这个样子的：航天飞机投入了巨大的资金，而全世界范围内，除了苏联、中国等少数国家外，只有美国拥有将卫星可靠送入轨道的能力，并且对于大型卫星的研制和发射，美国拥有技术上的绝对优势。
通过设定限制，只允许美国的载具来发射美国研制的卫星，可以把市场盈利锁定在美国。再通过原则上只允许由航天飞机来发射，可以逐渐收回研制航天飞机的成本。
当国外客户对卫星在轨交付的需求成长起来之后，巨额的发射费用将会由越来越多的国家来买单，这是个一本万利的生意。
然而，以法国为首的欧空局研制的阿丽亚娜运载火箭横空出世，打破了美国人的如意小算盘。
上图是小火箭摄于法国某地的一枚阿丽亚娜1号运载火箭。摄影：邢强。
年12月24日，阿丽亚娜1号运载火箭首次发射即告成功。这在当时的运载火箭里面是不多见的。
阿丽亚娜1号火箭在年到年期间，共发射11次，其中9次成功，2次失败，成功率为81.8%，共把14颗卫星送入预定轨道。小火箭邢强，摄于法国巴黎市郊的一面荣誉墙上。
阿丽亚娜火箭的横空出世让美国的决策者面临两个抉择：
第一，停止一味扶持航天飞机的政策，鼓励本国一次性使用的运载火箭的发展，与欧空局展开全面竞争；
第二，继续航天飞机优先政策，用远低于成本的报价拖垮其他国家的火箭（当然，这样做也会拖垮本国的火箭产业）。
美国居然选择了第二条路。
经在双子座计划中叱咤风云的马丁公司的大力神2号运载火箭，面临着减产甚至停产的危机。
宇宙神运载火箭的发射订单也远不及上世纪60年代时候的水平。
剧变
一声巨响，改变了人类航天发射产业的格局。
公元年1月28日，协调世界时16时39分，挑战者号航天飞机点火升空。
73秒后，挑战者号突然凌空爆炸！
事后调查发现，是低温状态下，密封的O型环出现了问题，导致了燃料的泄露。
上图为挑战者号航天飞机发射前的发射架的场景。
此次调查，动用了费曼博士作为独立调查组的成员。而费曼博士对调查过程中遭遇到的官僚气氛和种种细节颇有感触。
他在事后总结到：
“要想在技术上取得成功，就应该实事求是，而不要存在凌驾在实情之上的官僚，因为大自然是不可欺骗的。”
再看法国，此时的阿丽亚娜3号运载火箭已经发射成功。
航天飞机停飞调查期间，美国人终于想起了一次性使用的运载火箭。
年4月18日，一枚美国空军的大力神34D运载火箭带着价值数亿美元的KH-9军用侦察卫星拔地而起。
此时距离挑战者号航天飞机事故的发生不到3个月。
突然！天空中一道闪光掠过。然后，一团火球顷刻间就吞噬了整枚火箭！
随后，撼天动地的巨大声响滚滚而来，不少观看发射的民众捂住胸口蹲坐在了地上。巨大的蘑菇云升起，而融化的金属则暴雨般落下，一时间，发射场成了人间炼狱。
这次事故，让美国的航天发射产业雪上加霜。
15天后，美国人再次迎来了一次发射：
年5月3日协调世界时22点18分，一枚德尔塔运载火箭点火升空，准备将一颗美国国家海洋和大气管理局的气象卫星送入地球静止轨道。
谁曾想！火箭升空71秒后，一级主发动机突然报告推力异常，电气系统异常！火箭自毁程序被启动，硕大一枚火箭，带着价值不菲的卫星，顷刻间烟消云散！
这是美国人在进入年以来，出现的第3起严重的发射事故。
从上世纪70年代以来，美国过于重视航天飞机，而对于一次性使用的运载火箭的研发投入简直不值一提。年到年，对于美国的运载火箭产业来说，是失去的十年。而这一切苦果，在年航天飞机出事之后，才让美国人品尝到。
临危受命的大力神34D运载火箭和德尔塔运载火箭的接连爆炸，惊醒了很多人。
那么，机会来了！法国工程师能够成功挑战美国长期以来的垄断地位么？
公元年5月31日，美国的德尔塔火箭爆炸后第28天，欧空局的阿丽亚娜2号运载火箭迎来了处女航。（阿丽亚娜2号火箭的首次发射比阿丽亚娜3号火箭晚了2年。）
该火箭准备把国际通信卫星5A14星送入地球同步转移轨道。
可惜，法国工程师没有抓住机会。火箭第三级在太空没能点火成功，任务失败了。
不过，鉴于美国的连续失误，挑战者号航天飞机事故后的半年内，还是足足有17个商业航天发射订单从美国跑到了法国！
美国一次性使用的运载火箭，有三剑客，分别是：大力神、宇宙神和德尔塔。
这三大系列是美国除航天飞机之外的航天发射能力的基石。大力神与德尔塔相继爆炸，那么宇宙神会怎么样呢？
没等多久，我们就发现了答案：
年3月26日，宇宙神运载火箭的发射团队争论不休。
原来，这枚运载火箭要把美国海军的舰队UHF频段通信卫星送入太空。但是，当天的天气非常不利于发射。
阴云密布，狂风大作。
反对发射的人认为，宇宙神火箭已经是一年以来，唯一一款没有爆炸的美国经典火箭型号了，一定要慎之又慎。
想要发射的人，认为，经历暴风雨之后，火箭的可靠性或许会变得更低，而且推迟发射本身也是信心不足的表现，对于潜在客户来说，影响是不利的。
最终，想要发射的人的意见占据了上风，火箭点火升空。
一开始，还是蛮顺利的。
宇宙神运载火箭快速爬升，一转眼就进入了浓浓的乌云中。
点火38秒后，突然，指挥控制中心失去了这枚宇宙神运载火箭的所有信号！
然后，这枚宇宙神运载火箭刚刚离开的发射塔架突然通体闪光！然后迸发出了仿佛天空被撕裂的惨烈巨响！
原来，这枚宇宙神运载在高空被闪电击中了！闪电肆无忌惮地撕碎了火箭的箭体，然后沿着火箭发射时留下的尾焰和尾烟，一路向下，直到把火箭的发射架轰击出骇人的巨响。
上图就是闪电从高空劈下，击中发射架时被抓拍到的瞬间。
地面操控工程师拼了命地按自毁开关，但是火箭毫无反应。不过，万幸的是，闪电帮助人类完成了一切。当天，在发射场周边，人们找到了大量火箭的残骸，从分布的范围和碎裂的程度，几乎可以断定，在闪电击中火箭的瞬间，就让火箭粉碎了。
老天爷结结实实地帮了欧空局一把！年和年，美国航天飞机、大力神运载火箭、德尔塔运载火箭和宇宙神运载火箭接连出大事。
后来，有关法国或者说欧空局的事情，小火箭的好友们大概就比较熟悉了：
阿丽亚娜4号火箭和阿丽亚娜5号火箭接连诞生。
这就是在阿丽亚娜-5型运载火箭脚下向上看的感觉。邢强，摄于年。
阿丽亚娜-5型运载火箭的火神液氢液氧火箭发动机触手可及。摸到她的巨大喷口的瞬间，感觉很奇妙。邢强，摄于年。
有关该发动机，小火箭会在后续文章中争取和大家一起详细讨论。
阿丽亚娜5型运载火箭的单台固体助推器的推力为千牛，是火箭芯级液氢液氧主发动机推力的7.4倍！
在年挑战者号航天飞机出事之前，国际商业航天（其实也包括军事发射）市场上，美国所占的份额在95%以上。
后来，随着阿丽亚娜系列运载火箭的崛起，美国的市场份额缩减为36%，而法国的市场份额占到60%。
阿丽亚娜系列运载火箭开始名利双收。其中，阿丽亚娜4号运载火箭共完成次发射，其中成功次，成功率高达97.41%。
也就是说，从上世纪80年代中后期开始，欧空局开始取代美国，开始在国际火箭发射市场上占主导地位。
而这一切，与美国长期以来自我设限，固步自封的管制政策不无关系。
之后，美国开始放开管制，鼓励商业航天的发展。再到后来，故事就更为我们所知了：
公元年5月1日上午11点15分，一枚猎鹰9号运载火箭从卡纳维拉尔角发射场39A工位点火升空。这枚火箭发射了一颗美军内部代号为NROL-76的绝密军事卫星。
年4月28日，美国空军把最新的一份价值万美元的GPS卫星发射合同签给SpaceX公司。这象征着联合发射联盟在美国长达十年的垄断地位终结。
商业航天首次在正面PK中干掉了由全球排前两位的两大军火巨头组成的垄断联盟。
年3月15日，SpaceX公司又和美国空军签下了一个万美元的单子。这是在年为美国空军发射一颗GPS-III卫星的报价。
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