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“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

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发表于 2016-2-3 09:07:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
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作者:闹钟
转帖自:飞天众智

曾经有一所学校,学生们原本过着平凡而幸福的生活……直到有一天校长突然下令:封校!——从即日起,所有学生不得出校就餐消费,一切生活消费都必须在校内店铺。
这一天到了饭点,涌入食堂学生们惊讶地发现,校内食堂的各个铺子,无论是沙县小吃还是石锅拌饭,价格都由原本的十几、二十,经由“合理调整”,变成了168、198售价的“套餐”……就连你想吃个烧饼对付过去,却都只能看到“生态有机面粉经过X小时自然发酵,并手工醒面,采用先进技术烘焙”出来的精品“韩风大饼”——原价99.99,酬宾期间优惠价49.9!
原来,是承包食堂的那些商户联合起来成了一个“学校伙食联盟”,经过对校长反复的游(hui)说(lu)后,并最获得了一纸封校令。
虽然大涨价,可饭还是得吃的。但这段时间学生们家里似乎遇到了经济困难,削减了每月的生活费。而且这笔生活费平时又是交给校长保管,定期按照批次发放……不得已之下,有经济头脑的学生们找到了学校理发店里负责扫地的小二,集资给了他一笔钱作为本金,并再未经过父母许可的情况下把祖传的厨艺秘籍私相授受,让小二去承包下一个铺位卖廉价饭菜满足一时之需。
别看小二以前只是打杂,商业头脑却也着实不差。他抓住了机会盘下了个铺位,并瞅准了学生们的喜好,主打日常最对口的家常菜肴,并充分运用营销理念在学生中培养了一堆脑残粉帮他进行病毒式营销。甚至别出心裁搞了厨房透明式操作,满足一些顾客的猎奇心理……
最终,小二变成了大老板,他的摊位成了学校食堂里人气最旺的地方。
没看懂这个故事?那么容小编解释一下:
下令封校的校长和校董 = 美国国会
贿赂校董搞出封校令独揽市场的食堂承包户 = 航天发射联盟(ULA)
学生的家长 = 美国的纳税人
烹饪秘籍 = 冷战期间,NASA利用纳税人资金开发和积累的大量技术
而不甘被高价饭菜敲诈的学生,则象征着NASA以及其当前的处境。至于理发店里那位勤奋的前小二,毫无疑问就是马斯克!

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?
SpaceX是一个美国这一环境内绝佳的商业范本,但只限于美国
这一切的一切,构成了美利坚合众国那奇葩、诡异的航天市场——这是一个不可复制,也没必要复制的故事。没错,它是成功的典范,商海的传奇。但如果一定要说它有“鸡汤”价值,那也只限于在美国这样一个不正常的市场环境内。

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 楼主| 发表于 2016-2-3 09:10:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 万磁王 于 2016-2-3 09:12 编辑

猎鹰9 + 猎鹰9 + 猎鹰9 = 重型猎鹰?

2016年1月17日,虽挟1个月前首次实现箭体垂直降落之威,SpaceX却无法重复其成功。当天,在顺利将Jason-3海洋观测卫星送上轨道之后,试图在海上机动平台着陆点降落的一子级回收部分再度上演支撑腿锁定机构故障的覆辙,重重拍在平台上爆炸解体。
当然,和以往失败的那些试验一样,这次依然不会对其后续计划产生大的影响。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?
“重型猎鹰”火箭执行任务飞行时的效果图
虽然开局不利,但对于SpaceX而言,2016将是自其成立以来最重要的一年。因为在今年,其首枚重型空间载具“重型猎鹰”(Falcon Heavy),将进行首飞。而同样的,今年对于中国航天的意义亦然,因为我国航天体系内至关重要的“长征5”和“长征7”火箭,也要进行首飞。
所谓“重型猎鹰”,本质上是SpaceX设计火箭玩弄“堆砌”概念的直接体现。该项目启动已有数年,计划于今年进行首次发射。尽管整个项目已是箭在弦上,但令人惊讶的是,这款火箭迄今为止都未生产过用于进行试射前测试和台架训练的“合练箭”。也不知是SpaceX“心大”,还是别有所图。
除了公司方面不急不缓的态度令人费解外,要搞清楚“重型猎鹰”的准确性能似乎同样是一大困难。
根据现有信息,“重型猎鹰”的一子级与v1.2版本“猎鹰9”(也就是回收复用型,以下简称F9-R)完全相同,助推器则是在火箭两侧则捆绑同样的F9-R第一子级部分。正如上文所说的“堆砌”,所谓“重型猎鹰”简单理解就是F9-R×3——发射阶段依靠总共27台梅林1D发动机推送一个上面级进入轨道。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?
“重型猎鹰”并联模式。可见其引擎布局已不再是1.0版本的矩形九宫格模式,而是有中置的环状布局
看着有点脑洞大开的感觉是么?那么接下来的信息将更令人疑惑:

首先,在SpaceX官网(SpaceX.com)上给出的“重型猎鹰”起飞推力,比27台梅林1D海平面推力的总和多出不少。
其次,“重型猎鹰”的LEO酬载也同样令人费解。根据官网信息,F9-R的LEO酬载为13.15吨,“重型猎鹰”的二子级和F9-R的二子级通用,照理则其LEO酬载应当小于3枚F9-R的酬载总和——也就是39吨(实际上,按照经验估算,应该在30吨左右)。但是SpaceX给出的LEO酬载数据却是令人震惊的53吨,堪称奇迹。
最后,在上一个奇迹基础上更令人抓狂的是,SpaceX近期公布的酬载数据显示,“重型猎鹰”的同步转移轨道运载能力居然只有区区12吨!不仅远低于之前曾经公布的19吨、15吨等数据,甚至低于LEO酬载仅有23吨的“长征5”火箭。根据最新的信息,在安装上二子级后,“长征5”的GTO酬载超过13吨。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

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横放在SpaceX车间内的3具“猎鹰9”燃料、氧化剂槽部件。此摆放方式颇有几分“重型猎鹰”的雏形
SpaceX是在吹牛么,或者是其真的掌握了什么“黑科技”?根据笔者的经验,问题可能就在于我们太严谨。上面这些可能只是马斯克的营销团队在玩春秋笔法,亦如其团队此前不断吹嘘能极大地提高近地轨道运载能力的Cross-Feed技术,但最近却宣布放弃等等。其一贯善于用此类勾当制造话题,在项目空窗期内继续引起外界关注和争议,以便不断在资本市场内刷存在感。

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 楼主| 发表于 2016-2-3 09:19:41 | 显示全部楼层
27发并联——N1再世,还是独辟蹊径?

正因为“重型猎鹰”迄今的公开信息是如此混乱和自相矛盾,也就导致我们很难对其性能进行定量而且准确的分析,而只能做出一个粗略的预测。尽管目前对于其技术细节尚难做出准确的分析,然而基于火箭相关的常识和经验,笔者可以肯定地说:
在SpaceX推进“重型猎鹰”项目前进的路上,有一个足以埋葬整个项目的大坑——起飞阶段发动机过多。由于其起飞阶段将有多达27台梅林1D发动机共同工作,从而使其遭遇发动机故障的概率大幅度增加。而就在40多年前正是同样的缺点,彻彻底底的坑死了著名的N1火箭,也葬送了整个苏联登月项目。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

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美苏登月竞赛登场选手:土星5(左)/N1(右),五台F1发动机推动土星5起飞、奔向月球,30台NK33坑死了N1、变成人类历史上最壮观的烟花
根据概率论基本原则,并联工作的发动机数量越多,出现发动机故障的概率就越大。飞行中的运载火箭、一旦出现了单台或者多台发动机故障,就会面临推力不足/推力不平衡等问题,有可能导致任务失败。基于这个考虑,自从N1火箭含恨而终之后,全世界航天界形成了一个不成文的共识:一子级+助推级发动机的总数必须严格限制,切不可超过10台。
以长征系列火箭为例,长征2E/F、长征3B都是8台发动机,而长征5则是10台,已经达到了安全数量的上限。
也许有人会提出反对意见——错!苏联解体前开发的“能源”超级火箭,你数数尾喷管数量,助推器+一子级明明安装了20台发动机……

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对“能源”超级火箭发动机数量的判定,是航天爱好者群体内一个较为普遍的误解。该火箭连同两侧助推器一起,实际仅8台发动机。造成其配备20台引擎之谬的原因,乃是两侧助推器的单发多喷管设计
实际上,这是一个可以容忍的误解:“能源”的四台助推器使用的是RD170发动机,因为苏联没有解决液氧煤油燃料的单燃烧室超大推力稳定燃烧问题,采用了独特的四喷管结构——四个燃烧室、四个喷管构成一台发动机。所以“能源”在起飞阶段是4台RD170+4台RD0120,总共8台发动机,依然遵守这一原则。

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矗立在发射架上巨大的“能源”号火箭,其作为暴风雪航天飞机的升空用载具构筑,曾经发射过著名的“极地”号太空极光武器系统,自苏联解体后惨遭到废弃
那么,多发构造的火箭,在任务过程中一旦出现发动机故障问题,能有什么补救措施呢?一般来说,设计师通过设计时预留的冗余推力,加上操控系统补偿性关机的办法解决——当某台发动机故障不得不紧急关机时,系统可按照预设好的推力平衡方案,补偿性关闭其它对应位置的发动机,以便维持推力平衡。
由于火箭设计时均考虑预留冗余推力,所以一般来说火箭仍可以正常飞行。故从理论上来说,“重型猎鹰”在起飞阶段有多达27台发动机并联工作、起飞推重比1.49(普通的运载火箭通常为1.25-1.35),看起来是可以轻松应对这种麻烦的。

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2011年4月,SpaceX首次公布“重型猎鹰”时,对着模型猛拍的记者们
但是,这种乐观的分析结果是建立在故障发动机紧急关机后不会波及相邻发动机这个前提下的。事实真的有这么美好吗?答案显然是否定的。
液体火箭发动机为了追求高比冲、大推力、极高的推重比,所有零部件都是工作在极限状态下。当发动机出现故障需要紧急关机,就意味着出现了“原因不明的损伤”,特别是燃气发生器循环/高压补燃循环发动机,高速旋转的涡轮泵等运动部件出现损坏的可能性很大。这个时候,最糟糕的结局是零部件碎片击穿了相邻的发动机……“轰”的一声,一个超大号烟花就这么诞生了,金锣大仙也救不会来。前苏联N1火箭就多次上演过这一幕。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

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出现故障后在高空爆炸解体的“猎鹰9”火箭

纵然故障没有导致最糟糕的结局,发动机零件碎片没有当场引爆火箭,就一定万事大吉、高枕无忧?答案也是否定的。
虽然现在的控制系统的运算能力、反应速度,均比N1那个时代提升了至少一个数量级,但是紧急关机指令的执行者——燃料泵——对指令的响应速度并无革命性的提高。所以,一旦故障发生,发动机哪怕只用了0.1秒切断燃料供应(这个假设已经很乐观了),以梅林1D的燃料消耗率、那也是20多公斤液氧和煤油,而这些燃料足以在受损的发动机制造出后果难测的大麻烦了!

所以,只要飞行中火箭发动机出现了故障,即便紧急关机成功,后果依然是不可预测和不可控的。就SpaceX来说,“猎鹰9”在任务中遭遇过尾喷管破裂故障,所幸该发动机被及时关闭、避免了灾难性事故,任务最终磕磕绊绊地完成了,可谓福星高照。但是,万一破损的尾喷管泄露的高温高压燃气、影响了相邻发动机呢?如果破损的不是尾喷管、而是燃气涡轮叶片呢?还有很多其他“万一”,凡此种种、不一而足……一枚商业用途的火箭,总不能把可靠性寄托于好运气吧!
经过上述分析,结论很明确:N1火箭屡射屡炸的悲惨结局,给全世界航天工程师留下深刻的教训——在运载火箭上并联太多的发动机是个普遍公认的馊主意。这个教训到了今天依然没有过时,成了摆在“重型猎鹰”项目前面的头号大坑,而且深不见底。

唱衰完毕。现在我们来谈谈SpaceX的优势。
和悲剧的N1相比,“重型猎鹰”也存在躲过这个坑的有利条件。这主要基于梅林发动机和导致N1悲剧的NK33引擎的差异。和梅林1D相比,NK33是高压补燃循环,涡轮泵功率更大、燃烧室压力更大(2151psi),它的涡轮泵工况也远比燃气发生器循环极端、苛刻。而NK33和梅林发动机一样,也是把减重做到了极致(推重比137,高压补燃循环液氧煤油发动机减重纪录的保持者)。故其的可靠性不如结构更加精简切工况简单的梅林发动机。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

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NK33,世界上第一种投入使用的高压补燃循环液氧煤油火箭发动机
综上所述,“重型猎鹰”虽然面临巨大考验,却也有一定的概率能够避免重蹈N1的覆辙。
事实上,作为资深航天爱好者,笔者对SpaceX的这次探索充满期待——
试想,如果真的突破了N1火箭的悲剧留给业界的魔咒,难道不会给运载火箭研发开辟崭新的局面创造无限的可能?各位不妨想想看,如果能够把27台国产的YF100引擎并联在一起,则其总推力就将达到惊人的3240吨,完全可以托起一枚起飞质量超过2500吨的超级大火箭。这样一枚巨物,将能执行多么宏大的航天发射任务?不需要研制单台推力超过400吨乃至800吨的怪物级火箭发动机,就可以造出新一代大火箭,能节约多少时间和资金?

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发射起飞状态的“德尔塔4”重型火箭。其是美国航天市场目前能使用的最重型运载火箭
因为知道死活好歹,所以人也就难免瞻前顾后表现出悲观态度。但是,对于“重型猎鹰”这堪称疯狂+奇葩的设计方案,笔者更愿意保持一种乐观其成、谨慎观望的态度。
不管前面是地雷阵还是万丈深渊,既然有人愿意勇往直前、义无反顾、鞠躬尽瘁,以求死而后已——那么我们这些潜在受益人都应该说一句“谢谢”。对于黑锅和送死统统揽下的人,我们理应表示敬意。

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 楼主| 发表于 2016-2-3 09:24:30 | 显示全部楼层
他山之石,未必能够攻玉——SpaceX对中国航天的借鉴意义

随着SpaceX的知名度日益高涨,其或多或少对目前中国国内舆论产生影响。不少非专业人士(甚至以前从不关心,而且一贯唱衰中国航天事业的人也借此摇身一变化身航天事业的“热心人”)认为应该效法SpaceX,走民营化商业化道路。因为只有这样才能“降低成本”、“发挥创造性”,进而推进技术进步。

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美国蓝色起源公司正在试射其“新谢帕德”火箭。最近该公司成功实现了回收后的“新谢帕德”火箭的二次发射。与基本属于噱头的“猎鹰9”的第一子级回收项目相反,“新谢帕德”火箭是实打实的重复使用火箭。当然,其市场定位并非用来发射荷载进入轨道,而是用于近地轨道观光

然而纵观目前本系列文章的分析与认识,笔者只能在此对上述观点做出如下总结——放屁!
首先,中国航天发射的成本长期维持着低利润水平,国内发射项目基本属于“任务”。这一点,对比我国商业化运作的国际发射报价即可见一斑。
由于不存在美国式的资本操纵政治模式,中国航天市场也就不存在ULA这种能垄断市场独霸报价权的怪物。故何来降低发射成本之说?确实,有个别妄人非要指责类似中国航天科技、科工两家企业,“具备市场垄断地位”。但事实是,垄断从来不等于“高价”这一结果。认为垄断市场是“十恶不赦”的行径的根源,是美国式资本操纵政治的思维惯性。
中国的现实国情是——国内几乎所有垄断企业,均被权力制约和压制,背负上庞大的社会义务。君不见以中国春运一票难求的盛况,铁路总公司却不能根据市场需求原则涨一毛钱车票。以至于少卖几分低价客饭,都会被部分理所当然认为“天下都是我爹妈”的巨婴症患者诅咒辱骂,最后被官方点名严查。
当然,涉及到中国运载火箭这一块,事实是恐怕连“垄断”都算不上。国内两个主要的运载火箭研究所:上海的8院和北京的1院之间,相互“别苗头”已有多年,彼此竞争激烈。所以但凡涉及国内重要产业或者市场即扯“垄断”,并强烈要求“破除垄断”的思维形态,若非身处某一利益集团内别有用心者,则是不折不扣的心理疾病,建议及时就医。

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2012年“神舟9”号飞船发射期间一则著名谣言,在被大规模辟谣前曾被广为传播至今流毒无穷,众多愚昧民众对此深信不疑

其次,从创造性和技术尝试的步伐而言,SpaceX在箭体减重和设计方面确实步子迈的很大。然而这也不意味着其对我国有借鉴意义。毕竟,SpaceX的投资人中还有大量的商业公司和风险企业,认赌服输是此类资本运作的基本逻辑。所以其可以利用NASA转移的成熟技术为基础,常识一些有利可图的新方法。而反观我国,航天发射无论载荷为合众用途,均带有强烈的政治意味。海内外无论是专业人士还是纯粹看热闹的普通民众,都对发射成败与否极为敏感。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

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事实上,即便是以我国航天发射近10年来的极高成功率,亦架不住有居心叵测者编造出“神舟九号燃料价值630亿,而人民还吃不上饭、看不起病”等低级谣言,百般重伤和抹黑。试想一下在如此恶劣的环境下,若航天人态度激进一些过多常识新技术新方法进,又不巧导致任务失败……
趋利避害是人都有的心理。环境如此,考虑到个人和部门得失,只能以不求有功但求无过的态度来推进整个工作,则保守和过于谨慎则是难免的。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

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 “重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?
1996年“长征3”号乙型运载火箭发射失败的记录。该事件虽被国内媒体第一时间报道,却由于美国探索频道(Discovery Channel)在某部纪录片里习惯性造谣,称事件导致500人死亡而且被官方封锁消息等,所以在一段时间内成为了国内某些群体,以及附合其声音的愚民们唱衰中国航天的主要话题之一

综上所述,所谓技术上学习SpaceX的倡议,我们完全可以对此一笑置之。然而,其商业模式和炒作方式,却有值得借鉴的地方。
事实上,在中国航天事业当前所面临的诸多问题中,来自舆论的额外阻力已成为潜在的,能够严重制约其发展的最大隐患。当前,如果不能探索一条行之有效的让蠢货和恶意营销者闭嘴、让借着造航天谣的营销集团付出的代价远远超过收益的道路,则很难从根本上改变当前现状。而在这一点上,SpaceX的商业营销策略和手段,才是中国航天事业最值得借鉴的地方。



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 楼主| 发表于 2016-2-3 09:35:20 | 显示全部楼层
如何打造中国版“猎鹰火箭”?

以下纯粹是一个航天爱好者的自娱自乐。
尽管我们我们上文已经全面分析过,SpaceX那一套基本对中国航天市场无益,然而基于一个航天爱好者的兴趣,笔者很难不站在工程学的基础之上构想一下中国版“猎鹰”火箭的基本形态。
假设:如果一定要考虑在我国现有的航天市场体系内推进一家私营的,可自负盈亏的航天企业,并主要以承接各类发射项目来维持运作。那么,应该如何研发一款适合当前国情和国内市场环境的中国版的“猎鹰火箭”?
首先,必须要找准定位,合理规划运载火箭的基本性能参数——
未来10~20年中国航天的运载火箭家族,按照运载能力从小到大排序,是“长征11”、“长征6”、长征2/3/4、“长征7”、“长征5”。以及那个还在理论论证阶段,尚未正式立项的传说中的“长征9”。
而规划一家民营航天公司,其前提是设计一种能够满足市场需求的新火箭。在造价低廉性能可靠的基础上,还不能和现有型号冲突。那么,应该如何定位?
国内现有运载火箭型号中的空隙有两个:“长征11”、长征2/3/4。前者是一款脱胎于ICBM的固体运载火箭,主打战时应急发射。现代化的固体ICBM药柱以及其壳体,都是死贵死贵的军工级产品,执行和平时期的发射任务实在得不偿失。而长征2/3/4因为年代久远、技术落伍、采用成本较高的有毒常温燃料,必然要被新型号替代。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

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中国航天的功臣火箭,大名鼎鼎的“长二捆”(长征2型捆绑式火箭)。可靠、稳定、性能足以满足需求。但技术老旧且采用有毒发动机,使得中国航天事业在进入21世纪以后,越来越有必要去研制一种替换型号
其次,要规划合理的技术方案——
目前在火箭发动机方面,中国航天系统能够提供的货架产品不多,适合未来长期发展的也只有YF100(海平面推力120吨级)和YF115(海平面推力15吨级)。YF100是未来相当长时间中国火箭的主打动力(规划中的大煤油发动机暂且不论),适配多型火箭,保障供应恐怕有风险,而且在它的基础上进行技术改进的成本也比较高。YF115的地位相对次要,仅用于长征6/7二子级,而且不能排除将来被更高比冲的YF75/75D发动机替代的可能性。对这款小发动机进行改进提高的成本,也会低得多。从降低技术和资本门槛、保证发动机供应的角度考虑,选择YF115更加合理。

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长征6号运载火箭。这是我国新一代中小型火箭,原本计划用于承担多数小型发射任务
结合上述两点,新火箭可采用一子级并联4台YF115、二子级一台YF115的方案。如果要发射SSO载荷(比如遥感卫星,空间科学实验卫星),再配上三子级,建议采用“长征6”火箭三子级所使用的YF85发动机(真空推力100kg级别)。
根据上述构想,现在我们已经能为这枚中国版的“猎鹰火箭”画出具体轮廓——
这枚火箭的起飞重量大致在45吨左右,可以采用水平总装、运输/起竖/发射三合一发射车,对发射场的要求较低。考虑到适用性问题,当然也可以借用“长征6”的发射场子系统。
保守估计,其LEO酬载应该在600~900kg级别,SSO的酬载则至少在150~300kg范围内。基本上可以发射绝大部分小卫星,也可以用“一箭多星”方式发射微小卫星。正好替代用于战时快速补星用途的“长征11”在和平时期执行商业任务。
随着星载系统小型化的发展,小卫星和微小卫星是将来的应用热点,而其它长征火箭型号,哪怕是最小号的“长征6”,也是起飞重量百吨、700km高太阳同步轨道酬载大于500kg级别。其任务灵活性仍显不足,所以这款火箭正好弥补了这个缺口。
至于长征2/3/4的缺口,坊间传闻航天八院正在谋划“长征6A”火箭(一说“长征8”),采用“长征6”的芯级,再捆绑四台固体助推器,没必要去凑这个热闹。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

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网上流传的长征6A(左)/长征6(右)模型
研发这款火箭的目的,当然不只是复刻小一号的长征6,更重要的目的还是大胆应用新技术、新材料、新工艺,探索新的航天商业体制,在实现商业价值的同时,为推动中国航天的技术创新和体制创新提供一点参考、借鉴和刺激。
以发动机来说,YF115的设计比较保守,燃烧室压力偏低、比冲偏低、推重比偏低,同为高压补燃循环液氧煤油发动机,技术参数比RD170家族低了一个档次,这也是YF100存在的问题。完全可以在YF115的基础上进行改进,提高比冲、增大推重比,由此获得的技术成果,对于改进提高YF100也是有借鉴意义的。比冲和推重比这两个指标,可以借鉴SpaceX对梅林发动机的持续改进提高的经验,选择技术难度较低的一个作为突破点,哪怕比冲没有明显提高、只要发动机能够大幅度减重,对于提高火箭的性能也有立竿见影的效果。箭体设计,可以大胆采用新材料、新思路,颠覆陈规、大幅度减重,这同样对其它长征火箭型号的减重改进有参考价值。同样地,还可以大规模采用商业、工业级元器件,探索一条使用民用元件制造航天产品的新路子。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?
在设计上较为保守的YF115火箭发动机

同时,还可以在这款火箭上大胆实验新的技术构想,例如一子级回收复用、可分离外储燃料箱。采用商业化模式运作的该火箭,政治含义相对较低,比较能够容忍项目的失败和挫折。此外,由于本身是低成本火箭,正所谓船小好掉头,很合适用来折腾各种新鲜玩意。
不过,由于这款火箭的一子级只有4台发动机,单台推力偏大,所以不适于采用“猎鹰9”那样的垂直回收模式,可以考虑折叠翼伞滑翔回收,或者前苏联论证过的“能源”火箭助推级的折叠翼飞回式回收方案。当然,我们更不该迷信苏联和美国的经验,不一定要采用该方案的滑橇着陆方式,完全可以常识直升机吊钩空中回收等新方法。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

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“能源”火箭研发论证阶段的ГК-175重型运载火箭,全箭回收

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ГК-175重型运载火箭的可复用助推器(回收状态)
此外,可分离外储燃料箱是俄罗斯“安加拉”火箭早期论证中规划的一个技术,类似于美国航天飞机的外储燃料箱,火箭起飞后优先使用外储燃料箱中的燃料,然后抛弃空箱。这个技术可以明显提高火箭的运载系数,前景良好,也不存在难以克服的技术障碍。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

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俄罗斯“安加拉”运载火箭早期(1995年)方案,采用可分离外储燃料箱

最后在管理体制机制上,应该充分借鉴SpaceX的成功经验,采用扁平化管理,打造一支精干的研发、制造队伍,采用敏捷化设计、生产、测试流程,降低管理成本和人力成本,缩短研发和生产周期、控制产品成本。更重要的是,必须大胆启用年轻人,鼓励创新、鼓励开创性思维,不仅仅制造火箭、更是打造一支有战斗力的航天技术队伍。

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 楼主| 发表于 2016-2-3 09:38:14 | 显示全部楼层
写在最后的话

洋洋洒洒万言,但最终仍绕不开最初的问题:SpaceX为什么能够在美国诞生,并且取得技术上和商业上的成功?
从不同的角度思考,答案会很多。本文开头的故事,虽然能够很好地解释美国航天市场的大环境特性,其实并没有给出答案。答案究竟是什么?
很简单:国运而已。
没有美国在冷战期间的技术积累,SpaceX起不了家;没有冷战后美国雄厚的财政家底,NASA掏不出真金白银扶持SpaceX;没有美国互联网行业的创业淘金机会,埃隆·马斯克也没资本把自己的狂想和热情付诸实施——要不是Paypal趁到钱了,马斯克就是再牛逼,也撑不起SpaceX这个场子。同样是世界航天技术的开创者和先行者,同样享有丰厚的冷战技术遗产,看看俄罗斯航天现在的窘境,看看拜科努尔发射场垃圾堆里面的“暴风雪”航天飞机……
俄罗斯的SpaceX在哪儿?在梦里。

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?
拜科努尔发射基地“墓场”中,正逐渐腐朽的“暴风雪”航天飞机
这就是国运,国运决定了航天这种尖端技术行业能否生机勃勃,决定了SpaceX这种创新性科技公司能否兴旺发达,决定了埃隆·马斯克这种雄心勃勃的创业者能否得偿所愿。
这也许是SpaceX在另一个层面上,给予我们的启示,也是真正的启示:没有强大的祖国,丰富的技术积累,何来抬头仰望星空的资格?
肯定的,一定有自诩为没有被“洗脑”而且有“独立思考能力”者会跳出来质问——为什么要仰望星空?!为什么不将造火箭的钱买作烧鸡发给我?
其实这个问题根本不需要解答,因为人类的整个进化史就是答案。
早在我们的祖先还没有脱离“兽”的藩篱,尚且处于猿和人之间的形态时,就曾在几十万年的时间内无数次地走出非洲。从直立人到智人,先民们靠着双腿迈过冰原、雨林和荒漠,翻越山脉渡过大河,最终抵达了这颗行星的每个角落。
所谓人类的历史,就是一个探索和征服的历史。不甘于现状,向往未知和外域,这是人类才具有的特性。如今,人类已经基本征服了地表世界,而航天和运载火箭只不过是我们向宇宙这个最大的未知踏出的第一步而已。
所以,笔者对这些人的存在并不感到奇怪。纵观人类的进化史中,曾有许多分支同样进化出了智能,例如尼安德特人,它们甚至懂得用火甚至能够制作工具。然而,智人是最后的胜利者,站在了这颗行星进化树的顶端。诚如弗莱汉爵士所言:

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

“重型猎鹰”是否会让SpaceX学“做人”?

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