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如何正確地“黑”SpaceX(一):從梅林引擎開始
關(guān)鍵字: 馬斯克梅林引擎液氧煤油【文/觀察者網(wǎng)專欄作者 查攸吟】
自從2010年起,美國的太空探索技術(shù)公司(以下簡稱SpaceX)已近乎發(fā)展成為了一種流行文化。有狂熱的粉絲、也有相關(guān)的文化圖騰、更有無數(shù)力挺的跨界著名關(guān)注者,至于在航天業(yè)界的同行們,無論是否對其認(rèn)可,都已無法忽略這家企業(yè)。其名之盛,以至于目前其相關(guān)新聞已被國內(nèi)許多營銷團體或者個人包裝用于各類營銷目的。
SpaceX公司位于肯尼迪航天中心的LC39A號機庫進展,照片攝于2015年6月,當(dāng)時尚未完工
當(dāng)然,這種現(xiàn)象并不奇怪。截至2015年末該公司的獵鷹9號運載火箭(Falcon-9)完成了至少6次發(fā)射,把多顆航天器送入軌道。作為一種宣稱近地軌道有效載荷13噸、典型發(fā)射任務(wù)報價只有5400萬美元的“經(jīng)濟適用型”中型運載火箭,獵鷹9號的實用、可靠已經(jīng)得到證明。時至今日,其發(fā)射過的最昂貴的載荷,乃是歐洲衛(wèi)星公司的SES-9同步軌道通訊衛(wèi)星,重約5.3噸。然而,上述這些并非令SpaceX揚名之處。
馬斯克同時也是著名電動車企業(yè)特斯拉的老板。該公司與SpaceX一樣精于新媒體營銷:專利沒多少,名氣卻很響,依靠優(yōu)良的外觀和人機界面設(shè)計,其產(chǎn)品給人感覺高端大氣上檔次。然而特斯拉公司大量購買業(yè)界其他企業(yè)的成熟標(biāo)準(zhǔn)件,然后加以自行拼湊組裝,并依靠死命堆電池“解決”純電動車的續(xù)航問題。可以說,馬斯克掌握的這兩家企業(yè),其有著相似的企業(yè)文化內(nèi)核。
最吸引眼球的是——迄今為止獵鷹9號回收型,共進行了6次第一級垂直回收試驗,有一次獲得圓滿成功(載荷入軌+回收成功),剩下的幾次也部分成功(載荷入軌+回收失敗)。
眾所周知,SpaceX的創(chuàng)始人艾隆·馬斯克并非航天專業(yè)出身,但是自創(chuàng)辦SpaceX以來,他搞得有聲有色。這一切是怎么做到的?
下面,讓我們離開神話和贊語,從各個方面去對這家企業(yè)去做一個剖析,以期待對其成功做出有益的解讀。
從梅林引擎開始
眾所周知,發(fā)動機是決定運載火箭性能的最關(guān)鍵因素,也是決定一枚火箭的基礎(chǔ)。沒有合適的發(fā)動機,就不存在火箭。因為運載火箭幾乎就是圍繞著發(fā)動機來進行設(shè)計的。而目前,除去尚在試制階段的,采用液氧甲烷燃料的猛禽(Raptor)上面級引擎,以及隨著獵鷹9火箭投入使用而靠邊站的紅隼(Kestrel)上面級引擎,采用液氧煤油燃料的梅林發(fā)動機是SpaceX目前唯一的臺柱。
正在試車中的紅隼上面級發(fā)動機。很明顯的,這是一種設(shè)計被用在真空中使用的小型火箭發(fā)動機
梅林發(fā)動機的設(shè)計源頭頗為駁雜,技術(shù)來源眾說紛紜。由于公司方面從未做出過明確的表態(tài),所以各路粉絲和想看笑話的,往往本著各自的立場滿世界為其“找爹”。不過,美國的火箭發(fā)動機型號雖然繁復(fù)浩瀚,但萬變不離其宗,其技術(shù)傳承和演進是有一個較為明確的路線與參考的。
大致上,我們由于梅林引擎的針?biāo)ㄊ絿娮鞓?gòu)造,將其視為阿波羅下降段引擎演進線上的產(chǎn)物。而且在其具體的設(shè)計思想上,明顯是參考了馬歇爾航天中心的Fastrac廉價發(fā)動機。
當(dāng)然,上述說法必然得罪不少人。
反對的理由之一,便是梅林引擎和登月艙下降級發(fā)動機連燃料都不一樣,只不過都采用了針?biāo)ㄊ絿娮於选V劣贔astrac廉價發(fā)動機……“如此推力有何資格和獵鷹相比”。所以按照其邏輯,梅林引擎應(yīng)該和圣杯一樣,乃是神對馬斯克的恩賜,只恨不能把火箭都吹成是他的創(chuàng)造。
Fastrac低成本發(fā)動機的使用者,可復(fù)用運載火箭計劃的低成本試驗平臺——無人駕駛飛船X-34
不過,無論粉絲們?nèi)绾畏裾J(rèn),出身湯譜森-拉莫-伍爾德里奇公司的SpaceX的總工程師Tom Mueller,畢竟是在TR-106引擎(使用針?biāo)ㄊ絿娮?,氫氧燃料)的開發(fā)過程中積累了豐富的經(jīng)驗。在其投奔新東家后,適當(dāng)借鑒參與過的項目,取其精華加以利用,實在也屬于情理之中的事情。而針?biāo)ㄊ絿娮斓膬?yōu)點也非常的多。包括穩(wěn)定性好、加工維護便宜、節(jié)流調(diào)速容易等。那么,在相關(guān)專利已經(jīng)失效的前提下借鑒過來,也是合情合理的。
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