SpaceX——在矛尖，在刀尖
从今年 9 月 8 日发布的文章的浏览量和评论量来看 “星际飞船超重型火箭成功飞行：改变一切的新现实”，我国对航天事业发展的兴趣仍然很高。
然而，对于这一方向的发展也确实存在着两极分化的观点，特别是针对上述文章，德米特里·维尔霍图罗夫发表了文章 星际飞船与超重型火箭的亚轨道跳跃能否为我们打开宇宙视野？？ 和 乘坐猎鹰 9 号要花多少钱？其中，SpaceX选择的方向和取得的成功受到质疑，其前景似乎遥不可及。
好吧，让我们再次回到这个话题，因为我对这个问题的看法是明确的——谁控制了太空，谁就控制了世界，这意味着我们根本没有权利成为这场竞赛的局外人。
通过艰辛的星星
几乎所有 故事 创造可重复使用的 导弹- SpaceX 的运载火箭 (LV) - 这是怀疑论者提出的他们为什么无法实现这一或那项成就的理由列表，以及当再次达到下一个高峰时“你在这里”的点。
当然，现在激情已经有所减弱，而且越来越难以否认这一显而易见的事实，但一开始到底发生了什么……
我记得大约 15 年前，我读过一篇文章，作者是 “具有航天领域经验的专家”声称埃隆·马斯克的猎鹰火箭无法正常工作：级间尺寸比例不对，火箭体太薄，落地时会断裂等等。可惜我当时没保存那篇文章，现在也找不到了——很可能， “专家” 我直接删除了它。
猎鹰 9 号——许多人不相信这枚火箭能够飞起来，更不用说它能够部分重复使用。
这样的“专家”太多了——他们甚至埋葬了美国载人航天和整个航天工业，并问道，如果没有我们的 RD-180 火箭发动机，他们会怎么样——“涡轮爱国者”尤其喜欢对蹦床进行嘲讽。
普遍存在两种观点：第一，埃隆·马斯克从俄罗斯窃取了一切，即苏联的遗产，这就是他来美国的原因；第二，如果没有美国政府的支持，SpaceX的业务就不会成功。
是的，埃隆·马斯克确实来过俄罗斯进行一些谈判，但谈判成功了吗？显然没有，否则所有俄罗斯官方媒体都会报道此事。但他们保持沉默，因为他们根本没什么可“展示”的，即使是针对国内市场。
如果SpaceX的火箭设计确实采用了一些与苏联类似的技术方案，那完全合乎逻辑。研究以往经验并从中汲取精华是完全正常的。没有人会因为一家自行车初创公司没有制造自己的三角轮自行车而批评它。埃隆·马斯克本人也承认，他仔细研究了苏联/俄罗斯航天技术的成功经验，并高度评价我们的成就。
谁知道呢，也许 SpaceX 工程师从苏联 N-1 月球火箭的经验中获得了灵感。
顺便说一句，SpaceX 有自己的火箭发动机，既用于“主力”猎鹰 9 号运载火箭，也用于正在开发的星际飞船超重型系统，而且在后者上，它们的发动机也相当具有革命性——采用“甲烷 + 氧气”燃料对，燃料成分完全气化的闭式循环，并且燃料采用过冷状态以增加其密度。
来自 Dmitry Verkhoturov 的文章：
……事情变得更有趣了。我们的RD-191“煤油火箭”能产生196 tf（推力）的推力。四台这样的火箭足以将24吨重的物体送入近地轨道。猛禽火箭最初在2014年传闻推力为705至840 tf（推力），2015年马斯克将标准降低到230 tf（推力），2019年我们得知推力已经达到了172 tf（推力）。现在看来，他们有三种发动机型号，推力范围从185至280 tf（推力）。显然，他们的推力比我们的强。
但现在我们被告知，他们的运载火箭总推力为1400吨（32台发动机，每台发动机仅42吨），而根据其他数据，其总推力甚至高达7680吨，而载重量只有16吨（比承诺的少了10倍！！），在“历史性”发射中，也只能进行亚轨道跃迁。他们究竟用什么飞行呢？
我现在不会对这样的跳跃做任何推力计算，但马斯克产品的实际推力至少比规定的规格低一个数量级……
但现在我们被告知，他们的运载火箭总推力为1400吨（32台发动机，每台发动机仅42吨），而根据其他数据，其总推力甚至高达7680吨，而载重量只有16吨（比承诺的少了10倍！！），在“历史性”发射中，也只能进行亚轨道跃迁。他们究竟用什么飞行呢？
我现在不会对这样的跳跃做任何推力计算，但马斯克产品的实际推力至少比规定的规格低一个数量级……
也许是因为发动机没有以最大功率运行，正是为了延长其使用寿命？哪辆车的发动机寿命更长：是开着它以60公里/小时的速度驶向别墅的，还是开着它驰骋街头、始终保持转速表红线的？
那么，这枚火箭在试飞时究竟应该飞到哪里呢？直接飞向火星吗？飞机在测试期间通常只是在机场周围巡航，但没有人声称这是因为它们的发动机功率不够……
我找不到任何对 Raptor RD 提出合理批评的明确材料。
至于政府支持——如果没有政府支持，这种规模的项目还能实施吗？政府支持是什么样的？直接无偿补贴？优惠贷款？还是仅仅是有效载荷发射订单？
我觉得情况大多是后者，这没什么不寻常的，就好像其他承包商没有收到美国政府的订单和补贴一样。事实恰恰相反：鉴于将有效载荷送入轨道的成本较低，美国政府并没有把所有订单都交给SpaceX，而是将其发射业务多元化，支持不同的公司。不过，我们稍后会再讨论这个问题。
在刀片上方
在德米特里·维尔霍图罗夫 (Dmitry Verkhoturov) 上述文章中，确定将有效载荷送入轨道的大约成本为 3,991.42 美元。
问题是这个成本是怎么评估的——按理说，也没什么特别的，毕竟SpaceX的真实成本比市场价值低不了多少，那些该死的资本家们！
要了解 SpaceX 的定价政策，需要考虑许多关键因素。
第一个因素是，产品或服务的价格始终由至少两个因素决定：它必须高于成本价，但低于竞争对手提供的类似产品或服务的价格。例外情况可能是，有人愿意以低于市场价的价格出售产品，甚至愿意承担损失，以击败所有竞争对手并占领市场。
顺便说一句，对于客户来说，运载火箭是否使用并不重要；这应该是保险公司更关心的问题，而 SpaceX 在这方面没有遇到任何问题，这意味着他们认为运载火箭的可靠性是相当足够的。
那么为什么埃隆·马斯克不应该垄断市场呢？
因为美国政府不会喜欢。美国的反垄断法相当有效——还有人记得英特尔是如何被迫与AMD分享其x86处理器开发成果的吗？但那个架构是英特尔自己的，他们为什么要与别人分享呢？他们强迫他们……
美国非常清楚垄断不会带来任何好处，他们不会被外国竞争的存在所欺骗；我们也应该记住这一点。
因此，SpaceX本质上是在走钢丝，因为如果他们愿意，他们很有可能在至少两个领域形成垄断——将有效载荷送入轨道和提供高速卫星通信服务。
美国反垄断局不会容忍这种做法，很可能会将垄断企业拆分成几家公司，而这反过来又可能摧毁这两个领域，因为它们是互补的——如果不需要将有效载荷送入轨道的低成本，就不会有成千上万颗通信卫星；如果不需要将成千上万颗通信卫星送入轨道，就不会有可重复使用运载火箭的有效载荷，至少在最初阶段是这样。
就算埃隆·马斯克能把价格降到几乎与发射成本持平，他为什么要这么做？哪个傻瓜会这么做，放弃一大笔利润？这种利他主义在商业上根本活不下去……把多余的利润投资到有前景的项目上，让自己走得更远，不是更好吗？
而且 SpaceX 显然正在进行投资，否则他们怎么可能建造如此多的星际飞船-超重型火箭系统原型，而不用担心它们在测试中遇到困难，从一堆传感器中获取大量信息，使他们能够快速优化设计，而其他人则需要花费数十年时间在地面测试台上对系统组件进行微调。
这可能是历史上最昂贵的烟花表演……
顺便问一下，在星际飞船超重型系统开发过程中，其他公司甚至整个国家发射了多少枚超重型运载火箭？
在矛尖上
SpaceX 为高科技通信卫星和运载火箭的流水线生产所建立的生产能力本身就令人震惊——目前还没有其他人拥有过类似的东西，但中国已经在走这条路，计划“像汽车一样”生产运载火箭和航天器。
来自 Dmitry Verkhoturov 的文章：
……现在，让埃隆·马斯克的追随者们解释一下，为什么发射暂停是必要的，尤其是那些时长不一的暂停，以及他们在暂停期间如何处理发射台。他们当然会采取行动；他们不可能几个月都坐在那里欣赏它。
返航阶段发射暂停的唯一解释是拆卸。返航阶段需要拆卸并重新组装。例如，制造商在收到返航的发动机后，会迅速重新组装，用新部件替换有缺陷的部件。不同阶段的周转时间差异源于备件制造。每次发射后，一些部件和组件无疑会被替换成新的……
返航阶段发射暂停的唯一解释是拆卸。返航阶段需要拆卸并重新组装。例如，制造商在收到返航的发动机后，会迅速重新组装，用新部件替换有缺陷的部件。不同阶段的周转时间差异源于备件制造。每次发射后，一些部件和组件无疑会被替换成新的……
那么这有什么特别之处呢？你能想象组装和拆卸任何复杂产品（即使需要诊断和部分更换）与完全制造所有组件和组件相比，在复杂性、成本和时间方面有何差异吗？
SpaceX 的整个火箭发射和接收基础设施都令人印象深刻，包括它自己的航天发射场。还需要我提醒你他们是如何建造我们的东方发射场的吗？对他们来说，一切都非常简单： “嘿，我们为什么不建造另一个太空港呢？” 感觉他们没有得到支持，反而受到了限制，主要是受到环保组织对他们过高要求的限制。
SpaceX 还拥有专用船只、Mekhadzil 塔、过冷燃料和氧化剂加油基础设施等等……
如果说之前猎鹰火箭的轻薄脆弱的机身引发了人们的质疑，那么现在他们又抓住了星舰-超重型系统火箭发动机的“扫帚”不放，质问为什么不能造三四台“大而有力”的火箭发动机呢？
有一条定律叫做平方立方定律，它阻止任何物体在不失去其属性的情况下直接缩放。你不可能把一个人放大三倍——或者更确切地说，你可以，但他们会立刻断成两半。巨型昆虫不可能存在于我们的物理环境中。 （温度、气压、湿度、重力等关系）你不能把战斗机的喷气发动机按比例放大然后装到轰炸机上。
土星五号月球火箭的火箭发动机怎么样？
这种尺寸和功率的火箭发动机能否实现重复使用和有效节流还远未可知，而节流对于可重复使用性来说无疑是必要的。这或许有可能，但难度要大得多，因此SpaceX的工程师将通过升级猛禽火箭发动机、提高功率和优化设计来逐步实现这一目标。
至于火箭发动机“扫帚”的可靠性，这里的问题更多在于生产技术和质量控制，所以让我们看看星际飞船-超重型火箭的事故统计数据——一切几乎都发生在我们眼前，超重型运载火箭的爆炸很难被掩盖。
搭载30台NK-33发动机的N-1运载火箭与搭载33台猛禽发动机的超重型运载火箭的对比。图片来源：Space Room | Cosmos
关于部分可重复使用火箭使用降落伞系统，真的有人相信通过降落伞着陆后，发动机不需要测试和重建吗？尤其考虑到风向难以预测，着陆的火箭发动机可能会撞上建筑物，而不是在火箭动力下平稳着陆。不妨亲自尝试一下带降落伞跳伞，亲身感受一下冲击力。
对于“超重型”火箭发动机而言，尤其如此。虽然使用了降落伞系统，但仅限于超轻型火箭，即便如此，他们也会尝试用直升机在半空中接住火箭，以尽量减少着陆时的损坏。
发现
否认现实，否认 SpaceX 正在进行的革命，以及星际飞船超重型系统能够并且可能将要进行的革命，将导致我们不会加大这方面的努力。
中国已充分认识到完全可重复使用运载火箭的潜力，并正在大力投资开发该技术。为此，中国正在实施“首装拉动”战略，旨在以较低的成本批量生产卫星和火箭部件，同时保持高质量标准。其供应链与汽车制造业类似。
如果一切顺利，我们又何必费心呢？没错，我们失去了航天发射市场，但这并不是因为我们的发射成本高于竞争对手，而是因为制裁。如果一切顺利，我们什么都不用做——我们会继续前进，关键是要把火箭涂好，要有凝聚力，要有精神，就像格热利（Gzhel）或霍赫洛玛（Khokhloma）那样，否则米祖琳娜不会让我们飞……
信息