娱乐巨星猎鹰火箭

还不知道SpaceX猎鹰火箭的小盆友，先去看下前几天舔得满屏都是的新闻。备个注：SpaceX是公司名，猎鹰是火箭名。

尽管这事挺了不起的，但吹捧者显然吹错了方向，本着降温原则，总得有人泼点凉水吧！考虑到本文可能是逆清水的一股浊流，先向美国历代的航天人致敬！毫无疑问，美国是人类航天事业的最大贡献者，航天实力仍然抵得上各国总和，遥遥领先土共，只是目前可能遇到了点小问题：穷！

以上算是本僧立场的一个申明。

这股娱乐圈的清风，终于吹到了航天界

这标题可不是反讽，能把火箭发射这么枯燥又专业的行当，硬生生做成了娱乐节目，不但吸引无数粉丝，还能忽悠资本烧钱，这本身也算一种进步，好歹把钱浪费在了有用的地方。

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（同时满足个人欲望），究竟利弊几何，或许过个二十年会更明朗。不过，好不容易回收的火箭，差点又被吹上了天，咱赶紧帮忙摁一下。

运力最强的现役火箭

“这厉害吗？”

“当然厉害！”

“有多厉害？”

“相当于用鞭炮炸了碉堡！”

发动机是火箭最重要的核心，核心到什么程度呢？这么说吧，与其说给火箭配发动机，不如说为发动机配火箭，火箭的整体设计几乎就是围绕发动机展开的。所以火箭牛不牛，先看发动机，作为一个好发动机，要做到：推力大，重量轻，油耗低（比冲高）。

这第一瓢凉水，先泼到猎鹰的梅林发动机上。在所有发动机都往“高大上”方向奔走的时候，梅林发动机却给咱们出了个哲学命题：用几个普通技术完成一项壮举，算先进，还是不先进？

梅林发动机的设计理念非常接地气：简单、通用、廉价！所以发动机结构毫不犹豫选择了传统的“开式循环”，而不是更为先进的“分级燃烧循环”。这两类型在前文《长五》里介绍过，简单复习一下：火箭发动机消耗燃料的速度奇快，因此要一个涡轮泵把燃料抽到发动机里，这个涡轮泵也是需要动力的。所谓“开式循环”就是分一些燃料驱动涡轮泵，然后废气直接排放；所谓“分级燃烧循环”就是把驱动涡轮泵的废气再次导入发动机二次利用，这虽然省油，但设计难度不是一般的大，全球只有大毛和土共会玩，美帝原先的航天飞机玩过，现在基本买毛子的。

看到梅林发动机的排气管了吧，这个废气燃烧并不充分，仍然携带了很多能量，火箭浪费燃料可不是钱的问题，而是重量的问题，火箭减重的意义远远大于妹子减肥！

不过，只要足够轻，油耗高点照样飞，于是，SpaceX就开挂了！七尺咔嚓一顿砍，把发动机多余零件都砍了，重量降到了仅仅公斤！这一顿砍有多少技术含量呢？众说纷纭，因为没人这么玩过啊，或者说没人敢这么玩啊！虽然梅林推力只有80多吨，好在重量轻啊，把你家汽车拆成卡丁车，几百cc的发动机也能跑得风驰电掣，算一算推重比，妥妥的世界第一。（啥？世界第一了？那技术含量铁定高啊！写成标题肯定抢眼啊！）

不过，只要数量多，推力少点照样飞，于是，SpaceX又开挂了！其实，把多个小发动机捆绑在一起是惯用的方案，因为大推力发动机实在忒难造。你想想，发动机要产生大推力，必然在极短时间内燃烧大量燃料，这种能量释放速度和爆炸差不多，这么猛谁也摁不住啊，所以稳定性一直是难点。

那绑在一起有啥问题吗？先不说增加了多少干重，可靠性那是相当感人。假设一个发动机不出错的概率是99%，那么10个不出错的概率是90%，20个不出错的概率是82%，27个不出错的概率是76%。前文说过，火箭的天敌是振动，几十个发动机就是几十个振动源，混在一起产生的耦合振动，能把隔夜饭给振出来。

现在主流火箭一般不超过10个发动机。老毛子曾经把30个发动机绑成一个大胖子登月，被振得一愣一愣，当场扑街！（注意下图工作人员的高度）

毛子不信邪，又挂了三次才罢手，其中一次炸死了多个科学家，成为人类航天史上最大规模最悲惨的爆炸！

这套路，土共到了今天也玩不顺。大伙都知道土共的大推力发动机不行，所以长征五号绑了10个发动机，截止目前共发射2次，首飞成功，二飞未到预定高度，原因是芯级的1个发动机出故障（其他9个都正常）。

以SpaceX的研发功底是不可能一口气上大推力发动机的，为了凑足推力，就把9个梅林发动机绑成一个“猎鹰9号”，再把3个一模一样的“猎鹰9号”绑在一起，凑成“重型猎鹰”，足足27个发动机，硬是不散架！

更奇葩的是，重型猎鹰的一二级火箭全是用同一款梅林发动机，整个火箭只用一款发动机，或者说，SpaceX也只有这一款发动机。

梅林发动机为数不多的亮点是可以调节发动机推力，理论上讲，个别发动机熄火了，可以加大其余发动机的推力弥补。所以，SpaceX号称熄火2个都没事，但实际上，发动机熄火不光涉及推力，耦合振动也会发现变化，最终到底如何就只有天晓得了。

总的来说，梅林发动机在同类发动机里算得上佼佼者，把现有技术压榨到了极致，走了一条不寻常的路，但绝不是什么划时代的科技精品，这个结论是没有争议的。正如SpaceX的老板马斯克自己所说：火箭引擎是目前SpaceX所面临的最大短板。

用一句话概括：SpaceX把桑塔纳开出了法拉利的感觉。你说，这算厉害，还是不厉害？

很多人没注意到，重型猎鹰干完活，回来的只有两个助推器，而主火箭的的3台减速发动机熄火了2台，最终掉入大西洋。这说明啥？梅林发动机也不是像打火机那样一点就着嘛！

便宜？

“便宜吗？”

“便宜。”

“为啥便宜？”

“因为重复使用。”

“呵呵！”

其实猎鹰火箭很少用回收的二手货，大部分是全新的火箭。也就是说，猎鹰火箭报价便宜并不是因为重复使用，而是猎鹰火箭本身就便宜。

于是，问题来了。如果美帝、土共、毛子、萌萌都不缺心眼，必然在削成本上花了足够功夫，请问，SpaceX凭了什么黑科技，能一下子跑到各大流氓前面？

火箭制造涉及的产业链非常庞大，SpaceX就算再牛十倍，也不可能全部自己生产，绝大多数部件还得靠买。于是，问题又来了，在核心技术没有重大突破的情况下，火箭能大幅度降低成本吗？答案竟然是：可以！

咱一步一步说，液氧煤油火箭的成本，大头是发动机，其次是火箭壳体，再次是电子设备，最后是推进剂。

猎鹰的梅林发动机因为采用同一型号，在研发、生产、维护上会有成本优势，而且梅林本身也已经拆的不能再拆了，最后的成本据说可以控制在百万美元级别。

箭体是轻质箭体，有啥黑科技呢？壳体材料选用的是原加拿大铝业公司于十几年前定型的铝锂合金，第一，这是普通的航天材料，第二，别人也能买。那为啥在这十几年时间内，没人做出猎鹰这么轻的火箭呢？这款铝锂合金虽然轻，但强度还是有些不放心，这玩意儿一旦有破损，瞬间撕成碎片，而传统的金属材料多少还是能抗一会儿。所以，这不是技术问题，而是胆量问题。

你以为SpaceX就这点胆子吗？通常来说，火箭越细阻力越小，但越容易折断，也越不容易控制飞行姿态。为了降低飞行阻力，猎鹰火箭长度和直径比例达到了19，仅次于大力神火箭的20，土共长征系列一般不会超过17。这么细长的箭体要经受27个发动机的剧烈抖动，不得不说是惊世骇俗之举！

这还没完，为了减重，SpaceX也是无所不用其极，一二级火箭的分离机构从9个减到了前所未有的3个。为了省钱，大量采用常规商用、工业类电子元器件，而不是专业的宇航级器件。

仔细去看猎鹰火箭，基本找不到新技术新材料，几乎是把现有技术玩到了极致！所有的设计只透露着两个字：大胆！

便宜多少钱？

猎鹰9号发射报价万美元，理论近地载荷22.8吨，实际打过的最重卫星应该是一颗6吨的通信卫星。重型猎鹰发射报价万美元，理论近地载荷63.8吨，实际打过的就一个车壳。

这真是友情价了，猎鹰9号折合运费才美元/公斤，即便按照实际发射重量计算，也只有1万美元/公斤。这价码，别说在美帝，就算土共也不敢小瞧！

说个非技术的题外话。美帝原先的卫星发射主要是波音和洛马两家公司，技术当然是一流的，后来这两货联手搞垄断，成立了联合发射联盟ULA，死活不降价，请他们射一次，开口就是几个亿。土共在这头望穿秋水，却不能发射含有美国零件的卫星。

因此江湖上一直有传言，NASA把SpaceX扶持起来，就是为了和老油条砍价。果然，NASA给了SpaceX几个合同之后，ULA立马怂了，号称改进了火箭，发射成本也可以控制在1亿刀。所以，严谨点说，应该是猎鹰降低了火箭发射的价格，若单纯从制造成本上说，呵呵，以前不知道ULA到底有多少利润，现在也不知道猎鹰是不是倒贴了老本。

稳吗？

你不投钱怎么成熟？

你不继续投钱怎么成熟？

你再继续投钱就快成熟了！

你放弃了就永远成熟不了了！

猎鹰9号有50余次的发射记录，发射成功率大约95%，对比一下各国自五六十年代至年的发射记录：

这么一看，尽管猎鹰被削那么狠，但还是很稳的嘛，果然是天顶星技术啊！别急，这里还有门道。再按年代或火箭型号分一分，比如土共，发射了13次的长征2F火箭，发射了38次的长征2D火箭，无一失败，再比如美帝，宇宙神5号火箭70多次发射成功率%，德尔塔4型火箭系列连续15年无失败记录。

问题又来了，95%和%，有什么本质区别吗？先做几道小学算术题，猎鹰的发射报价是万，ULA（指洛马和波音俩公司）的同等火箭姑且算1.2亿。对客户来说，每20次节省12亿，但每20次得爆一颗，掐指算算，如果你的卫星价值在12亿以下，可以考虑猎鹰，否则还是选择ULA更为稳妥。

但是呢，对SpaceX来说，猎鹰如果要回收，得留燃料减速，运载能力大约打7折，修复回收火箭的费用大约是造价的三分之一，用二手货打卫星的报价也打7折，这样算下来，利润撑死也就0万，20次发射顶多赚2亿，如果每隔20次赔一颗，不知道这帐该怎么算。

好在民用卫星的价格不算贵，比如，年炸了国际空间站的2吨补给，年炸了扎克伯格的卫星，损失都在2~3亿左右，这部分才是SpaceX的主要市场所在。

可以很肯定的说，万的报价，很难实现真正的盈利，SpaceX基本靠投资在运营，这风格和咱们的贾老板颇为相似，只是内涵上要比贾老板真多了。

其实能用钱解决的问题倒也不算大问题，若换成载人飞行，即便19次太空试验的价值大于一次损失，我们也不应该支持这种每隔20次就得死人的事情吧？

回过头说，猎鹰火箭有没有可能再进步，也做到近乎%的成功率呢？那这就失去了猎鹰的意义，回到了原先的老路上，而在这条路上，凭SpaceX的功底，是不可能和ULA这些巨头拼杀的。SpaceX作为一家商业公司，出发点就是把现有技术的价值榨干，并不打算做航天科技的开拓者，这并无不妥。

火箭也是菜市场

既然有近乎%的火箭，为啥还留着不中用的火箭？

火箭发射其实高度市场化，和菜市场似的一分价一分货，卫星有大有小，轨道有高有低，如果发个几千万的通行卫星，自然不会选择几亿的火箭，如果是载人飞行，那谁还会在乎价格？

单论便宜，也轮不到SpaceX，只是猎鹰玩了个垂直回收，外加马斯克极擅长讲故事，所以垄断了全世界的眼球。随便举个粒子，新西兰和硅谷联合折腾了一个“Electron”火箭，载荷约公斤报价万美刀，年1月份成功搞定一箭三星。

再比如土共的快舟11号，1.5吨载荷报价万美刀，连发射台都给省了，跟打个导弹一样方便。

再说个题外话，土共的火箭发射一直是出了名的价廉物美，但美帝规定，但凡有美国零件的卫星，都不允许用中国火箭发射，这年头能有多少人不用美帝零件的！闹到最后，土共不得不搞卫星制造、发射、维护一条龙服务。所以，中国商业火箭的市场占有率只有5%左右，这在很大程度上帮助了SpaceX的崛起。

猎鹰的载荷是不能调整的，不管是0.1吨还是10吨，报价一律万，因此在这类微小卫星发射领域，SpaceX并没有价格优势，而在另一头的高端发射领域，SpaceX却没有技术优势。

以可靠性为首要因素的高端领域，依然是ULA这些传统霸主的地盘，比如载人飞行或者有入轨精度要求的卫星或者深空任务等等。SpaceX上回好不容易拿到军方合同，先是因为火箭传感器原因推迟了发射时间，后来把一颗数十亿美刀的间谍卫星打到没影了，因军方的保密要求，谁也没多提，有兴趣的同学可以搜索关键词：NROL-76。

仅仅两个月后，ULA稍微把价格降到了1.9亿，就顺利拿到了军方合同。在这之前，美国军方和ULA签订的36次发射任务合同，总金额达到亿美元，平均每次发射3亿美元。

SpaceX的竞争优势在于近地商业发射，比如价值两三亿的通信卫星，万一摔了损失还是能用钱衡量的。这次重型猎鹰发射声势浩大，但为什么只扔了一个车壳？一则是广告，二则就是担心摔坏了赔钱，三则入轨精度不足，这次是实打实扔了一个车壳到太空，完全没有入轨的概念。

猎鹰9号称20多吨载荷，重型猎鹰号称60多吨载荷，不过呢，越重的设备越昂贵，对可靠性的要求就越高。我要送几百万的宝贝，你却强调你家快递全国只收六块钱，我敢要吗？一个几十亿的家伙会在乎火箭发射多几千万成本？会用二手火箭？

图啥？

SpaceX是典型的互联网思维，不停靠融资把事业往前推，如果押宝成功，可以参考乔布斯，如果最终无法实现盈利，可以参考咱们的贾老板。

SpaceX虽然是个说大话的公司，但确确实实也做了很多靠谱的事情，SpaceX若能好好收拾收拾猎鹰9号，在中端市场还是能打出一片天地的。但是作为一家以融资推动的公司，必须要有新故事，比如，马斯克在年放话，之前要发射颗卫星（现有卫星数量总和的3倍以上），实现全球WIFI，年初才打上去2颗，眼下显然是不可能完成了，咋办呢？互联网思维的解决方案通常是提出更伟大的目标，于是SpaceX最近把计划修改成：年前发射10颗卫星。

SpaceX的商业模式就决定了他不得不在移民火星、全球WIFI这些更伟大的项目上烧钱，而不是专心把猎鹰9号的基础夯得更扎实。

回到技术问题，为了应付可能出现的超预期问题，所有机械都有一定的冗余，航天也是如此，冗余在正常情况下是多余的，带来重量和制作成本的增加，但这个设计就是为了对付万一。猎鹰号称有设计冗余，可每次一旦出故障，就是爆炸。长征近几年偶尔也出故障，但也就是卫星入轨有偏差，这才叫设计有冗余么，也意味着成本。

猎鹰不顾一切吃冗余，以成本为驱动的开发模式，是火箭市场很好的一个补充，但这绝不是未来航天的发展方向。

过气明星：航天飞机

说起火箭回收，必须还得说说航天飞机，这可是有人驾驶的真正意义上的飞机。先感受一下燃料箱尺寸：

这燃料箱功能和汽车油箱一模一样，动力是靠外挂的火箭和航天飞机主发动机提供的。

燃料箱是不回收的，因为造价便宜，而且抛离的轨道已经很高。如果要回收，先不说技术，搞不好还得留下一堆燃料减速。

助推火箭是回收的：

只是姿势不太好看：

航天飞机回来的时候是“飘”回来的，不需要动力，所以带翅膀。

所以第一个实现回收火箭的就是航天飞机。

看清楚美帝打的如意算盘了吧？把油箱单独分离出来，其他所有东西都是回收的。这样发射费用可以降到三五千万美元，每周可以发射一次，近地载荷36吨。

当然了，这是理想情况，事实就呵呵了。整个项目耗资超过0亿，单次发射的直接费用达到5亿。更悲剧的是，即便花费如此巨资，依然无法保证旧火箭能像新火箭一样稳定，最终航天飞机不得不退役。

挑战者号解体，7名机组人员全部遇难

年7月21日“亚特兰蒂斯”号航天飞机于肯尼迪航天中心安全着陆，完成了谢幕飞行，美国30年的航天飞机时代宣告终结。从年开始，航天飞机进行了次飞行，成功次（发射成功率98.5%），创造无数辉煌，结局却依然无奈！

没红就过气的明星：三角快帆

年9月，美国麦道公司德尔塔“三角快帆”试验火箭（DC-X），简直和科幻片一样，点火起飞后，先是向上飞了米，悬停了一会，又横向飞了米，然后着陆，耗时66秒，然后就没有然后了。

未来

再往远一点想想，人类肯定要走向太空的。在基础物理毫无实质进展的前提下（空间弯曲虽然被证实，但虫洞还停留在科幻片里），还是靠最基本的化学燃料发动机。虽然离子发动机也有少量应用，但远没到挑大梁的地步。

化学燃料发动机说起来都脸红，基本原理和几百年前的鞭炮没区别，瓶颈相当明显：一则燃烧值不可能无限提高，这么多年过去了，效率最高的还是液氢液氧；二则太不划算，稍微送点东西到月球，就得要上千吨的大鞭炮，如果上百吨的战舰想遨游太空，这得带多大一坨燃料！

说到太空都是泪啊，渺小的人类，别总在鞭炮上雕花了，快想想其他辙吧！

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