SpaceX的火箭明明很少爆炸,为何大家都说个不停?

2022年 11月 23日

看似是一个舆论问题,实则是对火箭技术不够了解。

口水战之前,先说点不那么科普的内容。

很多人以为苹果手机刚出道时,妥妥的技术创新,

但实际上,苹果更像是商业模式创新,乔布斯整合了全世界的优秀技术,

当然,整合过程本身也能算技术创新,智能手机横空出世,这个男人也实现了他吹过的牛:改变世界。

那么问题来了,还有哪些行业可以这么干呢?

有人尝试了电视行业,有人尝试了出租车行业,还有人尝试了房地产行业,

每行每业都有人想做乔布斯,有的跑路国外,有的一地鸡毛,有的盆满钵满。

但不管怎么样,大伙都觉得航天领域是肯定不能这么玩的,诶(ěi),美国人就是不信这个邪!

真正的中美第一次科技战

美国这个国家还是很有意思的,把资本的「恶与美」演绎得淋漓尽致。

NASA 的伟大就不多说了,咱们从来不吝啬赞美之情。

不过,牛也有牛的烦恼,那就是太烧钱了!

早些年,NASA 发射卫星主要靠波音和洛马的火箭,这哥俩有多狠呢?

每次发射都要坑走几亿美元,

比如,德尔塔 IV 型中型火箭,可以把 11 吨货送上天(指的是近地轨道),平均每次发射费用 1.6 亿美元,

而中国长征三号乙,同样送 11 吨货,国际上的发射报价只有 6000 万美元左右。

列强又不缺心眼,所以,就出大事了!

1992 年,美国休斯公司为澳大利亚制造的通信卫星,正是通过中国的长征二号火箭打上去的。

这在当年可是大事情,专门发了邮票纪念,

大伙纷纷以为长征火箭从此走出国门,往后不但不花国家钱,还能帮着赚外汇,

只要卯足劲搞生产,凭着价廉物美,包下全球送货业务指日可待啊 ~

美国人哪能看着你走上人生巅峰啊,

于是,就找了个理由,禁止中国火箭发射任何带有美国零件的卫星。

那年月,美帝正是如日中天,谁家能不用美国零件呢?

没办法,逼得中国只能搞一条龙,卫星制造、发射、运行、维护全套服务。

可毕竟是 90 年代嘛,咱们火箭才刚开始利索,卫星就寒碜多了,很多客户只能咬牙买美国货,

所以长征在国际火箭发射市场的占有率就很低。

算起来,这应该是真正的中美第一次科技战。

后来,资本的恶愈加赤裸裸,

波音和洛马开始联手坑爹,价格逐年上升,

大中型火箭的平均报价超过了 4 亿美元,坑得 NASA 直拍大腿!

正是在这种背景下,美国资本又表现出了可爱的一面。

败也资本,成也资本

2008 年 NASA 为了教训俩亲儿子,决定收几个干儿子,

于是,推出了「商业运输服务」项目招标,就是给国际空间站送货,当时来了不少人竞标。

其实,美国很多富豪都热衷于送人上天,成立的航天公司多如牛毛,

比如,亚马逊 CEO 贝索斯创办的蓝色起源公司,

英国传奇富豪布兰森在美国创办的维珍银河公司,

谷歌创始人佩奇和施密特创办的行星资源公司,

马斯克在创办 SpaceX 之前,也是一个富豪。

既然是神仙打架,大家都是富豪,那就各凭本事吧!

最终,轨道 ATK 公司和 SpaceX 公司顺利拿下订单。

NASA 最初要求两家分别送 20 吨货,

ATK 公司需要射 8 次,19 亿美元,

SpaceX 公司需要射 12 次,16 亿美元。

这一看,NASA 觉得干儿子比亲儿子厚道太多了,

于是,又续签了几次。

可惜,ATK 公司火箭做得不错,但 PPT 做得不行,

资金很快出了问题,2018 年被军火巨头诺格收购。

而 SpaceX 却混得风生水起,可重复使用的猎鹰火箭光彩夺目,资本家排着队一轮一轮来送钱。

很多人都说 SpaceX 的技术都是 NASA 给的,马斯克老马不过是捡了个便宜,这话也对也不对。

按理说,NASA 是甲方,出钱就行,技术和产品是承包商的事情,

但实际上,NASA 是深度参与过程的。

很多时候 NASA 签约的并不是一项成熟技术,而是个半成品,还得继续烧钱研发,

这个钱经常是 NASA 给的。

这么看,NASA 也算是一个风险投资机构。

2006 年,NASA 看完老马的 PPT 就拿出了 3.96 亿美元,啥也别说了,先打两发试试(这里指的是两次试验飞船的发射费用)。

后来火箭三连炸,直到 2008 年第四次才成功。

NASA 一看,可以了,别折腾了,来签合同吧,

于是就签了 16 亿的送货合同。

然后,2008 年签的合同,2012 年才第一次给空间站送货,那这四年在干嘛呢?

当然还在搞研发嘛,NASA 根据 SpaceX 的研发进展,不断把钱拨给老马,直至技术成熟为止。

如果中间你掉链子了,那就淘汰出局,没钱拿了。

要这么的话,SpaceX 妥妥捡了 NASA 的便宜啊!

别急,NASA 撒钱可不止撒一家,这是个习惯性动作。

这是前些年,NASA 授予各个民营企业的商业合同。

包括波音这种巨头,也会从 NASA 薅一点研发经费,而 NASA 的钱来自国会,

所以这事儿可以理解为国家补贴,这个词咱们就不陌生了。

但是光从 NASA 薅钱,加上老马自己砸的 2 个亿,显然不够火箭烧的。

于是,有趣的美国资本就开始发酵了。

老马一方面利用 NASA 的合同大肆向社会融资,

你们想想,连 NASA 都认了,还有啥不放心的呢?

所以钱哗哗就来了。

另一方面,拿着钱到处挖人,这谁扛得住啊,

其中有不少 NASA 研发人员蹭蹭就跳槽了,

承载技术的终究还是人嘛,人一到技术不就到了嘛,所以老马的技术呼呼就涨了。

这一切,在外界看来,NASA 就等于给老马送钱送人送技术了,

遂戏称 SpaceX 是 NASA 的私生子。

其实这么说还是有失公允的,

首先 NASA 的钱是雨露均沾,众干儿子都拿了,

其次,人才流动是正常现象,美国的太空公司有一大摞,进进出出是难免的。

SpaceX 的崛起离不开 NASA 扶持,这话不假,

但更多的原因是,资本敢于押宝,

而老马擅长让资本押宝。

这和当年爱迪生忽悠资本家押宝电灯颇有几分类似,

很多人不知道,爱迪生并不是第一个发明电灯的人,

他的工作是改良电灯使之商品化,

而在整个改良过程中,爱迪生最大的贡献,甚至可以说唯一的贡献,就是弄钱。

当然,资本家可不傻,

押宝的背后,是老马走了一条截然不同的航天路线。

本人以前评价 SpaceX 时说过这么一句话:

把航天如此专业的领域大众化娱乐化,

并消耗民间资本去押宝尚不成熟的技术,

究竟利弊几何,或许过个二十年会更明朗。

如果押宝成功,可以参考乔布斯,

如果最终无法盈利,可以参考咱们假老板。

显然,这是低估了老马,才过三年,已经足够我们再做一轮小结,至少他吹的牛不能再等闲视之了。

技术的边界

SpaceX 早期的玩法和苹果类似:

整合全世界的优秀技术,完成一项前所未有的壮举。

这涉及到另一个话题,如果不惜代价,目前的人类科技可以做到什么程度?

通常,这类问题是没啥意义的,

因为风险高、代价大的破事,

除了美苏争霸脑袋发热时会干,

平时资本是不会光顾的,无论是国家资本还是民营资本。

如果没钱,不管啥想法都只能凉拌,

所以,问题的关键是弄钱,

诶(ěi),老马就是有这本事。

弄钱是个商业话题,不在咱业务范围内,反正老马就是弄到钱了。

行了,既然有钱了,那就开始嚯嚯呗!

比如,历来要求精益求精的宇宙飞船,也许用厨房里的 304 不锈钢就能搞定,

老马说:这项目我投了,钱拿去,谁还有梦想?!

所以,SpaceX 公司有不少类似「用不锈钢造飞船」这种匪夷所思的项目,争议自然就难免了。

这事儿见仁见智,咱也不多嘴了,还是说说不锈钢吧。

其实,不锈钢是很好的东西:

耐高温,强度高,易加工,价格还不贵,就是有点重,

这对上天来说,确实是个大麻烦。

就因为太重,导致这么优秀的不锈钢很少用在航空航天领域。

不过,

也有例外。

无人不晓的米格 25,就是用不锈钢打造的一段传奇。

当年,美苏卯足劲飙飞机,

但因为空气摩擦温度太高,速度上不去,毛子一拍大腿,用不锈钢造了一堆米格 25。

虽然米格 25 空重过大,干不了什么正经活,

但速度可以轻松甩开同时代的导弹,一度把美帝吓得不轻。

这至少说明不锈钢在天上并非一无是处,三哥很快就领悟了真谛,立志向毛哥学习。

于是,印度 GSLV.MK3 大型运载火箭,采用了大量不锈钢来提高火箭强度,省得去研发又轻又坚固的复合材料,

至于有效载荷,少一点又如何呢,大不了多射几枚嘛。

还别说,三哥的大火箭表现真不错,射了几次稳稳的,未来还打算用在载人飞行上。

不锈钢飞机有了,不锈钢火箭有了,再有人整出一个不锈钢飞船,也就没那么奇怪了。

SN1 到 SN20

SpaceX 已经有了帅到掉渣的可重复使用火箭,而且技术日趋成熟,颠覆了很多人对航天领域的认知。

如果上面再配一个可重复使用的星舰飞船,

那么整套下来,上天就和坐大巴一样便捷了,加完油就能跑,人类航天事业由此进入快车道。

有了这等功绩,日后到地下才有底气找乔布斯唠嗑。

说干就干,星舰飞船延续了老马一贯的风格:低成本+帅气。

帅气的事情不归咱解读,

至于低成本嘛,用不锈钢是没跑了,

就是厨房里刀叉锅瓢用的那种最普通的 304 不锈钢,这点成本在航天领域几乎可以忽略不计。

不锈钢星舰上天的思路也不复杂,大力出奇迹嘛,

多按几台发动机,管你有多重,照样送上天。

SpaceX 总是喜欢用一款小巧玲珑的发动机来搞定所有事情,

发动机并联技术实在让人咋舌,

中型火箭就用 9 台,重型火箭就用 27 台,

还不够的话,就升级一下再加 2 台。

送星舰上天的火箭,最终装上了 29 台发动机。

上天的事情解决了,回来的思路就复杂了。

简单来说,前半段和以前的航天飞机类似,

趴着往下飘,这样可以增加空气阻力,节省燃料。

到了最后一段距离,

飞船转为竖直方向,发动机点火减速,缓慢落地。

这需要很高超的飞行控制系统,靠 4 片小翅膀和底下 3 台矢量发动机共同完成。

也就是说,你只要保证并联发动机不歇菜,随时停车,随时启动,

再保证飞控系统能从容调整飞行姿态,

那么,把不锈钢送上天就没啥不可能的。

思路有了,那就开干吧。

和不锈钢造飞船一样让人咋舌的,是星舰的研发速度和研发手段:大棚焊接,露天安装,大胆设计,敞开了随便炸。

星舰的原型机 SN 系列,计划从 SN1 到 SN20,炸 20 次搞定。

2020 年 2 月 28 日,SN1,地面压力测试,爆炸。

2020 年 3 月 9 日,SN2,通过压力测试。

2020 年 4 月 3 日,SN3,低温强度测试,解体。

2020 年 4 月 27 日,SN4,通过低温耐压测试;5 月 30 日,静态点火试验,爆炸。

2020 年 8 月 4 日,SN5,完成 150 米跳跃飞行。

2020 年 9 月 3 日,SN6,再次完成 150 米跳跃飞行。

2020 年 9 月 22 日,SN7,破坏性测试。

2020 年 11 月 10 日,SN8,完成 12.5 公里高空飞行,落地时爆炸。

2021 年 2 月 2 日,SN9,再次高空飞行,落地时爆炸。

2021 年 3 月 3 日,SN10,再次高空飞行,成功落地,但几分钟后爆炸。

2021 年 3 月 30 日,SN11,浓雾中起飞,下降时爆炸。

这一口气废了 11 个,老马觉得已经有心得了,没必要飞 SN12-SN14,直接上 SN15。

2021 年 5 月 5 日,SN15,完成 10 公里高空飞行,并成功着陆。

好了,老马觉得,这事儿已经成了,没必要飞 SN16-SN19 这种只能蹦十几公里的大铁桶,直接上 SN20,一步到位蹦太空。

于是,人类史上最高的火箭来了。

70 米的火箭,50 米的星舰,加一块有 120 米高,

号称有效载荷超过 100 吨,

甚至有可能刷新土星五号的世界记录。

不到 2 年时间,星舰从呆萌小巧的圆桶,一路成长为高大雄壮的世界之最,

不得不说,老牌工业强国的底蕴不容小觑。

起初,只是在地面测试的铁桶。

然后,可以蹦十几公里高,并且平安落地。

现在,打算直接上太空,动真格了。

因为星舰是趴着下来的,

所以肚子温度比较高,装了隔热瓦,背面就没必要浪费了,

不锈钢耐高温可不是开玩笑的,真是省钱省到家了。

SN20 的发射时间一拖再拖,

不管最后成功与否,确实是很了不起的事情,

而且照现在这架势看,老马还有钱可以继续炸,未来还是挺值得期待的。

行业屠夫?

SpaceX 的猎鹰火箭,已经把德尔塔 4 中型火箭给挤下岗了,

2019 年 8 月 22 日,德尔塔 4 中型火箭,为美国空军发射了一颗第三代全球导航卫星 02 星,作为谢幕之作,从此退出历史舞台。

猎鹰中型火箭在国际上抢订单抢得非常凶残,即便咱们这么实惠的价格,也屡屡中枪。

要是不锈钢星舰的路子再走通了,那别人家的重型火箭也要没活路了。

当年登月的土星五号近地载荷是 118 吨,

也就是说,你要是能把 118 吨的货一次性送到太空,就能实现登月,

但土星五号这种玩法实在过于烧钱,与登月收益完全不成正比,

最后的结局和郑和下西洋一样,被砍了。

星舰很有可能会超过土星五号的载荷,

而现在的登月装备一定更轻更小,

再加上低到令人发指的价格,那登月的意义可就不同了。

不过,连 SN20 都还没上天呢,现在讨论登月是不是太早了?

只要钱到位了,星舰一定会不停迭代,

照现在 SpaceX 三班倒不停工的架势,

星舰蹦上太空后,很可能就开始蹦月球了,蹦的次数多了,可就不好说了。

那么,钱能及时到位,供老马继续炸不锈钢桶吗?

一定会的,

因为 NASA 已经把登月合同独家给了星舰,整整 29 亿美元。

这事儿把蓝色起源公司惹毛了,公司创始人兼亚马逊 CEO 世界首富贝索斯,直接把 NASA 告到了法庭。

如果 29 亿不够烧,也没问题。

只要这钱能撑到星舰稳稳上天就够了,

即便落地还不稳,星舰一定会开始对外接活。

就像以前的猎鹰火箭,上天送货赚钱,

回来就当练习回收技术,一边干活一边研发,惬意得很。

退一步讲,就算星舰接不到活,老马一定还有办法搞到钱。

再退一步讲,就算老马搞不到钱,路都趟成这样了,底子还在,总会有人接盘继续烧钱的。

SpaceX 的另类做法带给航天领域很多思考,这方面的讨论有很多了。

不过,我们把眼光再放大一点,

如果人类有办法把那些浪费的资源(也就是钱)集中起来,去尝试一些仰望星空之类的浮夸行为,想必也是一件很浪漫的事情。

最后,转一则推特上的「假」消息:

相比于新火箭,客户更加愿意相信老马的二手火箭,

于是,SpaceX 不得不为一枚新火箭喷漆做旧。

备案号:YXA1Evexzz6Twm6exYpCEY4x