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井底望天:SpaceX一级火箭成功回收的“狂欢”之后

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发表于 2016-1-13 17:36:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
  这些天到处全是刷spaceX的屏,网上中太多鼓噪了。

  “重复使用”这个是延续了航天飞机的思路吧。我的想法,之前美国是重复使用航天飞机模式,结果失败。因为每次回来之后维修费用很高,加上重复使用的设备比一次性使用的设备要复杂和成本高,结果在太空的时候,发现问题又没办法维修,这些都最后放弃了计划。

  那么现在搞可回收火箭,是不是费用上特别经济,还要看你发射和回收的稳定性。

  其实,如果我一级火箭里面,有些部件比较贵,比如发动机,如果我用某种办法可以保护和回收它,那么没必要花大钱去回收整个火箭。

  超牛的俄罗斯火箭发动机

  火箭发射最大的要求是什么?成功率。

  SpaceX几次想要美军的合同,被打回来了。SpaceX的马哥找了一大帮国会议员,骂美军是卖国贼,用俄罗斯的火箭发动机RD-180,不用美国货。美军空军方面负责人说,我们发射了多少多少次,成功率100%。

  国会然后通过法案,你要在哪一年(应该是2017),停止用俄罗斯发动机。但是上次几家美国公司火箭全部爆了,军方要求延迟年限。到目前为止,美国还搞不出国产替代的火箭发动机。

  SpaceX,大概用9台发动机来代替俄罗斯的1个RD-180。毛子卖给美国的RD-180应该是100-150万美元一台。毛子一贯都是狮子大开口,所以成本可能就是10-20万美元,甚至更少。

  中国的山寨RD-180,可能成本更低。
  猎鹰9号采用了9颗小推力的梅林(Merlin)火箭发动机,单台推力只有556KN;毛子的RD-180有4150KN。

  我认为马哥是想借用特斯拉那种管理多片电池的玩法——但是汽车不同,你坏掉一两片,啥事情没有;火箭的话,载重算得死死的,你绑9个Merlin,一个出问题,就失败了,总比人家一台出错机会高吧。

  其实航天这种,设计越简单,越朴实,越好;感觉追求花里胡哨的精致,反而路子错了——有点AK-47和M-16的思路区别,有没有?

  想“山寨”出来也不容易

  毛子这个RD-180,是世界级的极品。

  美国不用逆向设计,毛子整个设计图纸,全部公开给美国了,美国无法山寨;但中国成功山寨了。美国如果能山寨,就是侵权也要山寨的。

  这里倒不是说谁比谁强,也许老中这里,就是前毛子工程技术人员呢。苏联死掉之后,主要喂饱两个,中国和以色列。

  以色列搞过去的不光是犹太人,如果你是好科学家和工程师,你邻居的妹夫的同学的哥哥的太太的表弟的哥哥的叔叔,都可以申请到以色列。

  国内是当初在华援建过,有很长的名单。

  中国估计现在摸索出RD系列的早期类型了。不过早期系列搞清楚了,到RD-180还需要些时间。

  另外也不是说美国工业衰落,而是航天发动机,美国从来就做不过毛子。美国大力神这一级的发动机,仍然不能小型化。

  美国这边说,因为俄罗斯在钛合金工艺上有绝招。美国怀疑俄罗斯人也是知其然,不知其所以然。但是美国到目前为止,还没有找到办法,还在继续苦苦摸索。

  中国的航空发动机,很大部分是美国之前给了F110,然后研究这个出来的。J20这么快,就是靠J10,磨合出来经验了。

  美国的东西,有时候过于追求精致。比如M16步枪,在伊拉克战争,沙漠环境,就常常卡壳,不如AK-47耐用。

  降低火箭成本的途径有多种

  一级火箭回收,以前就实现过:航天飞机的火箭,以及中俄的发射的火箭,都是可以回收的,你去弹道下落点打捞回来就行了。

  现在SpaceX的回收,其实就是在脱落的时候,校正一个方向,需要一些功能改进,但不是那么难。现在关键,就是回收再利用,成本是一个问题,但是可靠性更是问题。

  能不能重复使用还是要看情况。毕竟你发射上去,气压和温度,都对火箭有很大的损害。你如果发动机最贵,当然最想回收发动机;可能箭体,就是金属,重新装发动机进去就行了。但是一次用,和多次用的制造成本不同。

  你现在就是从当初的回收整个航天飞机,到只回收一级火箭——如果人家俄罗斯造一个RD-180,就是便宜过你,也不好说。毕竟一次用火箭,都有不稳定的情况。凭啥你多次用,一定会更稳定呢?

  技术发展的角度,值得去试试。但是说实在的,谁敢把货物交给你,让你重复发射?现在美国没人敢夸口,做出RD-180的水平,更不要说性价比了。就好像你说,我要发展高铁,但是我的动力,是用绿皮车捆绑来用——显然没有去解决核心问题。

  美国情况是这样的:NASA因为砍预算,基本上玩不下去了。一个大客户,就是美军,当然民营的卫星发射需求也有。

  但是大家的发展方向,是一弹多星。以前就是一次发一颗卫星;我现在一次发20颗卫星。这样是降低成本的一个很好的方向。另外一个发展方向,是卫星的小型化。毕竟电子原件和材料技术都上去了,这个也降低成本,因为同样负载的火箭,带的卫星多了。

  这个其实就是航天工业的常态,就是我发射火箭的次数并不频繁。那么对制造商来说,我希望有一个可以接受的利润水平,所以我火箭比较贵。因为你每年发射次数少,那么我就花功夫,去把你可靠性、稳定性、成功率,这些都提高,我们可以靠卫星小型化,靠多卫星技术,这样来降低成本,提高有效载荷。

  那么马斯克的做法,就是重复回收,来降低费用。意味着,你要大幅度增加发射的次数,才有意义。这个除非民用需求大幅度上升,所以现在做判断为时尚早。

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