如何正确地“黑”SpaceX(二)：从猎鹰1号到猎鹰9号课件.docVIP

. 如何正确地“黑”SpaceX（二）：从猎鹰1号到猎鹰9号 众所周知的是，SpaceX在运营早期颇为不顺。 猎鹰1号运载火箭从2005年下半年到2008年8月，曾经有过连续3次失败的记录。尤其是在2008年8月2日进行的第三次发射，由于发射后异常振动导致的分离故障，将分属美国国防部和NASA的3枚立方星，以及208名在生前希望死后遗骸能进入太空的顾客的骨灰统统烧毁在了同温层内。其中包括曾经出演著名科幻电视剧《星际迷航》的美国已故演员詹姆斯·杜汉和阿波罗7号飞船的宇航员戈登·库珀。位于夸贾林群岛的临时发射场内准备试射的猎鹰1号火箭 不过，随着梅林1C发动机投入使用，原本折磨SpaceX的发动机烧穿问题得以解决。2008年9月28日，SpaceX使用一枚第一级改用猎鹰1C引擎的猎鹰1号运载火箭，在夸贾林环礁发射基地，将一块165千克的配重成功送上进入近地轨道。在创下了“三连炸”劣迹并撒掉了208人的骨灰后，猎鹰1号火箭终于实现了成功入轨。图为粉丝绘制的2008年9月28日首次入轨景象的CG。虽然喜悦的心情可以理解，但是本图还是有个明显错误的——因为从火箭上能看到这番景象的时候，第一级肯定已经早已被分离了 从2002年6月成立以来，尽管SpaceX的道路看似坎坷异常，但仅仅3个月后，“奇迹”就将发生。同年12月23日，NASA宣布将第一批总值36亿美元的国际空间站货运合同，分配给了SpaceX和轨道科学公司（Orbital Sciences Corporation，简称OSC），当时距离SpaceX的首次开始火箭发射只有2年时间，距离第一次成功将载荷送入轨道还不到3个月。该合同立即倍增了SpaceX的发言权和市场地位，使这家本来在业界只见嘴炮和笑话的企业，摇身一变成了可能有机会挑战波音和洛克希德马丁合资成立的联合发射联盟（United Launch Alliance，简称ULA）市场地位的潜在竞争对手。因为就在过去的10年里，后者一直主导着美国的军、民航天用发射市场，获取滚滚利润。也使得总是被砍预算的NASA苦不堪言。而这，正是SpaceX的老大马斯克所一直期望和努力所追求的目标。站在SpaceX车间内的艾隆·马斯克。身边的零件，应该属于一艘龙式飞船 SpaceX之所以能够揽下NASA的太空物流合同（分到了大约16亿美元的单子），只靠200公里近地轨道载荷670千克的猎鹰1号火箭，那纯属痴人说梦。事实上，SpaceX计划用于投送货运飞船的载具，是当时尚在纸面上的中型运载火箭猎鹰9号【注释：此外，包括用来运送货物的龙式飞船，当时也同样只有模型和设计图。只靠图纸和方案就能揽到十几亿的合同，这黑箱操作的能耐作者也是醉了】。近地轨道运载能力至少10000千克，并能将超过4000千克的载荷送入同步转移轨道——这就是SpaceX为NASA画的饼，而NASA居然认了…… 基本任务载荷，决定了猎鹰9号必须是一种中型运载火箭。而从梅林1A到梅林1C，尽管SpaceX在火箭发动机领域取得了可喜的进步，但以梅林1C那海平面550千牛的推力，根本是没能独立撑起这个运力要求的。怎么办？多堆几个引擎嘛。那么堆几个呢？9个！正在工厂内建造的猎鹰9号。照片摄于2008年 根据设计，猎鹰9号是一种两级运载火箭。其1.0版本有157英尺高（47.8米），芯级直径12英尺（3.65米），通常搭载状态起飞质量为333.4吨。它的第一级将要并联9台梅林引擎，起飞推力则是4940千牛（1.0版本）。而上面级发动机也不再是小巧的红隼，将换用专门优化了真空性能的梅林引擎。看起来很不错，不是么？实际上，想要制造一枚运载火箭，有了可靠的火箭发动机意味着成功的一半，但也只是一半。因为，梅林1引擎的单台推力太弱了。而若想并联9台引擎同时工作，那么势必要面对可靠性的问题。此外，如何在箭体强度与重量上取得平衡点也是个巨大的问题。 此外，对于SpaceX来说，成本是这家企业的生命。因为自公司成立起，“低成本”就是其主打特色。也正是因为指着这家的“低成本”，NASA才敢于搞出上述之大不韪。那么，既然引擎已经基本实现了低成本化，除了尽可能挖掘性能外，控制成本是另一个核心问题。 艾隆·马斯克控制成本的主要手段，无非有二。 首先，大量采用常规商用、工业类电子元器件。相比较价格昂贵换代慢的宇航级器件，这样不仅有效降低了成本，而且器件采用的技术也更先进、性能指标更好。以CPU为例，宇航级产品虽然寿命高，并且能在极端环境下长期工作，但在工作频率等指标上通常会比商业、工业级产品至少落后两代。而火箭毕竟不是卫星、不是深空探测器，它的工作寿命以分钟计，而非以月、以年计。商业、工业级元器件只要经过严格测试，辅以有针对性的辐射防护，完全可以在火箭上使用。位于加利福尼亚州霍桑工厂的SpaceX员工合影 其次