如何开辟一条 SpaceX 的国产商业化之路?( 五 )


FounderPark:SpaceX有没有哪些坑是现在的民营公司不用再经历的?
霍亮:SpaceX走过了将近20年的发展路程 , 其实真的是非常曲折 , 犯过很多错误 , 期间有若干次濒临破产 。
举几个很典型的例子 。 第一代发动机的开发还是非常原始的方案 , 甚至没有用再生冷却而是用烧蚀冷却 , 我们现在肯定不会这样做了 , 这也是后发优势所在 。
梅林发动机的研制过程中经历了1A、1B、1C等迭代 , 最后走到1D的型号 , 其实中间也走了一些弯路 , 他们中间研发过猎鹰五号——一级5台发动机的配置 , 后来不做了 , 最后到猎鹰九号变成了一级9台发动机 , 二级1台发动机的配置 , 我们也一步走到了这个架构 。
如何开辟一条 SpaceX 的国产商业化之路?
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梅林1C发动机|来源:维基百科
期间还有若干次箭体的爆炸 , 比如有一次是Facebook的卫星爆炸 , 经过了详细的归零 , 后来发现是把液氦的增压罐泡到了液氧里 , 最后出现了发热等 。 像这些SpaceX走过的坑或者踩过的雷 , 都给了我们很大的警醒 , 我们才能够在相对没有那么长的时间内 , 在这个方向上取得一些进展 。
03
商业航天领域的
技术现状
FounderPark:在商业航天领域 , 入轨和可回收这两个技术哪个更难?哪个更需要先去验证?
霍亮:可回收的难度实际上是要超过入轨的 。 举一个比较直观的例子 , 火箭技术的发展到现在为止也有几十年的时间了 , 我们国家在1970年第一次发射人造地球卫星 , 用长征一号火箭把东方红一号送入太空 , 并且这颗卫星到现在还在在轨飞行 , 但是要同时达到入轨和回收这两个方面 , 现在世界上能做到的组织或者公司还非常的少 , 这也突显了它的难度 。
从技术上来看 , 可回收技术的难度已经超过了入轨火箭的难度 。 对于火箭技术而言 , 入轨应该是一个及格线 , 否则无法为客户提供服务 。 但是仅仅做到入轨就带来一个问题 , 我们无法大幅度地降低成本 。 传统降低火箭成本的模式是适度扩大规模 , 规模优势能在一定程度上把成本拉低 。 但是最根本的方式还在于通过多次的重复使用分摊制造成本 , 这就需要先要把火箭收回来 , 之后经过适当的监测修复 , 再去复飞 。 这样就不用花时间去制造新火箭了 , 因为制造一艘新液态火箭的时间周期是两年左右 , 也是蛮久的 , 我们能够通过快速的检修、复飞 , 大幅度提高了进入太空的投送效率 。
回收带来的另一个优势是投送效能 , 所以回收的难度确实是又上了一层 , 实际上回收的火箭越来越具有飞机的特征 。 现在的火箭是部分可回收的 , 比如已经在商业化使用的猎鹰9号 , 美国人还在开发完全可以重复使用的火箭 , 不光一子级可以回收 , 二子级也能收回来 , 使用模式类似于大家所熟知的飞机 。
但是要把火箭从一次性使用的产品做到可以部分和完全重复使用的产品 , 这其中有非常巨大的分工 。 比如设计思想和设计思维的转变 , 我们称之为总体设计 。 可回收火箭的外观和一次性火箭是差不多的 , 但是内部的体系结构、设计思想已经产生了一个根本性的变化 。
入轨的火箭不一定可回收 , 但是可回收的火箭一定能入轨 , 因为入轨是火箭的基本要求 。 单纯入轨的火箭只是回收火箭的一个条件 , 除了能够入轨之后 , 回收火箭还要能够飞回来 , 能够多次重试 。 可回收火箭还有几个难点 , 包括能够回收火箭的动力系统 , 动力系统里的最重要的组件——发动机 , 还包括回收的飞行控制 , 以及回收的结构 , 这一套系统都有了新的课题难点 。