猎鹰9号Block 5为什么是终极版?马斯克还有什么新花样吗?

十多年前流行一句话,中国没有乔布斯,美国没有史玉柱。现在,乔布斯走了,马斯克来了!从PayPal发家到特斯拉汽车,再到火箭发射,还有超级高铁以及未来的火星移民,马斯克给这个世界带来了科幻一般的变化。

猎鹰9号Block 5为什么是终极版?马斯克还有什么新花样吗?

马斯克的spaceX公司,从建立时的举步维艰,到现在光环罩身,成为了航天领域的传奇。今年的两件事把spaceX的传奇推向了一个新的高点。一件是猎鹰重型火箭的首飞成功,一件是刚刚发射并成功回收了第一枚猎鹰9号终极版block5。前者刷新了人们对重型火箭的认知,后者将刷新太空发射的成本。

猎鹰9号Block 5为什么是终极版?马斯克还有什么新花样吗?

我们要讨论一下,这个block5为什么被马斯克成为猎鹰9号的终极版本?这是个技术问题,之所以称为终极版,就是各项技术都已成熟,不需要进一步改进了。马斯克为什么有这样的自信,认为猎鹰9不需要再改进了呢?

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一、技术改进趋近完美

我们不想对spaceX的发展历史进行回顾了。但需要说的是,这个公司也不是一帆风顺的,从连续四次失败,到现在引领潮流,中间一直伴随着技术的改善和火箭版本的演化。

1.创造奇迹的发动机

发动机从几乎被淘汰的小推力燃气发生器发动机开始,不断进行完善。愣是把推力只有34吨的Merlin 1A发动机,演化到了Merlin 1D,提推力高到了84.5吨(真空版推力高达93.4吨)左右。在发动机大小和基本原理不变的情况下,不断改善设计、更换材料和完善工艺,居然把一款发动机推力提高了一倍还多。

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2.不断减轻的火箭自重

另外,火箭的自重也被不断改进,在广泛采用了新型的铝锂合金材料以后,火箭的推重比居然高达30以上,远高于各国主流的火箭。在现有技术条件下,推重比进一步提升的空间已经不大。

3.几乎完美的安全保障

在经历了几十次的发射以后,猎鹰火箭的安全控制系统已经成熟,完全可以应付各种挑战。就连发动机的故障,也可以经过系统推力调整进行弥补。以前我们认为火箭发动机越多,风险越高。但猎鹰9的设计告诉我们,多个火箭发动机可以保证一旦一台发动机出现故障,其他发动机完全可以弥补缺陷,保证发射任务不失败,就这样劣势居然变成了优势。

二、经济效应

1.低成本的法宝——可回收

谈到猎鹰9号,了解的人都会想到一级火箭可回收技术。一级火箭回收以后,还可以再次发射,也都成功了。最新的猎鹰9号block5,居然声称可以重复使用10次,无需大修,这将是革命性的改进。经过大修,居然可以重复使用100次左右,更是让人咋舌。回收使用的经济账,我们不细算了,至少应该能降低30%的成本吧。

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2.规模效应

前面说,猎鹰9号火箭的各项技术已趋近最佳,未来改进空间不是特别大了。懂经济的人都知道,批量生产能大幅降低成本。而不断改进,虽然能提高性能但也降低了批量生产的可能,也就提高了生产成本。

马斯克的打算是生产30-40枚火箭,重复使用最终完成300次的火箭发射任务。300次发射,每个月两次也能发射十多年,在这10多年里不需要对该火箭做技术研发,节省的成本和创造的利润都是非常可观的。

三、更高远的目标

马斯克准备把研发精力转移到下一代火箭大猎鹰(BFR)上。针对新的大火箭,将研发直径9米的箭体,全新的星际飞船。同时也在研发甲烷可重复发动机,因为甲烷发动机更适合设计成可重复使用发动机。马斯克的梦想是把人类送到火星移民。

而他规划的太空飞船居然是40个载人仓,可以同时运载120名乘员的飞船,且不说这种飞船能否实现,单就这种类似科幻的设想也够让人热血沸腾了。

猎鹰9号Block 5为什么是终极版?马斯克还有什么新花样吗?

结论,猎鹰九号block5可能不是最完美的火箭形态,但相对来说至少是趋于完美的形态,而且是目前最划算的火箭使用方案。不管马斯克移民火星的最终目标能不能实现,但就其富于梦想的探索精神,也让我们佩服不已。一旦他的梦想实现了,也将是全人类之福。

国人什么时候也能像美国人一样对浩瀚的宇宙充满梦想呢?最重要的是,我们的青少年能不能从小就树立远大的宇宙探索梦想,并最终把它实现呢?这才是推动社会发展的原动力吧。





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