看待“獵鷹重型”,我們需要一點平常心_風聞
金辉宇-2018-02-14 16:16
當地時間2月6日,美國太空探索技術公司(SpaceX)進行了“獵鷹重型”火箭的首次發射,引發全球熱議。《觀察者網》連續發表多篇評論,我也有一點看法。
“獵鷹重型”的首次發射是一次試驗。從目前公開的資料看,它檢驗了四項技術和技術指標:
1,多火箭發動機協同工作技術,看27台“梅林-1D”發動機能否同時正常工作;
2,檢驗火箭推力,看推力能否達到設計指標;
3,火星軌道入軌技術,看能否將載荷準確送入火星軌道;
4,火箭回收技術,主要看芯級能否成功海上回收。
試驗的結果是1、2成功,3、4失敗。但1、2的成功是決定性的,直接復活了一條技術路線。
人類航天的發展需要越來越大的推力。實現大推力的技術路線有兩條,一是“大發動機”,即提高單台火箭發動機的推力;二是“多發動機”,即通過多台發動機同時工作,在單台發動機推力不增加的情況下增加總體推力。理想情況是兩條腿走路,單台發動機推力越來越大,同時工作的發動機越來越多,總體推力不斷增大。
但“多發動機”路線在上世紀70年代遭遇嚴重挫折。30台發動機同時工作的前蘇聯N1火箭四次發射全部失敗。面對血的教訓,火箭工程師們將“30台發動機同時工作”視為雷池,至今再不曾逾越,包括“獵鷹重型”。而為了留出足夠的安全裕度,“同時工作的發動機不超過10台”成為經驗準則,“多發動機”路線已經死亡。提高推力只剩下“大發動機”一條路可走。
但“獵鷹重型”卻在只有“梅林-1D”發動機可用的無奈下重新啓動了“多發動機”路線。它要求發射過程中27台“梅林-1D”發動機同時正常工作,這不僅大幅超越了10台的經驗準則,也逼近了30台的雷池,實在非常冒險。因此,在發射之前,連馬斯克本人都十分忐忑,甚至表示只要火箭能飛得遠離發射台就是勝利。
因此,2月6日的發射,不僅是在檢驗“獵鷹重型”火箭,更是在檢驗捲土重來的“多發動機”路線。結果發射成功,“多發動機”路線復活,SpaceX也找到了自己獨特的大推力之路。
“多發動機”路線的復活,獲益的將是包括中國航天在內的整個人類航天事業。它雄辯地證明,在今天的傳感器技術、自動控制技術的支持下,10台的經驗準則是可以突破的,30台的雷池也未必就不能跨越。既然資質平平的“梅林-1D”發動機都可以27台同時工作,那為什麼不試試我們的火箭,試試更多台同時工作呢?可以預見,未來各國航天團隊都將重視多發動機同時工作的研究,航天推進將重新回到兩條腿走路的狀態。
相比路線復活的巨大成功,“獵鷹重型”的入軌和芯級回收失敗則是微不足道的。準確進入火星軌道對於SpaceX是新挑戰,但對於美國和NASA卻是成熟技術,如有必要完全可以向SpaceX轉移。而芯級回收的原理對SpaceX不是問題,經過反覆試驗總會成功併成熟的。
因此,“獵鷹重型”2月6日的試驗,既是SpaceX 公司自身的重大成功,也是對人類航天事業的重要貢獻。我相信,中國航天人將借鑑這一成功的經驗,並加快自己追趕的步伐。而對於公眾,我則建議應該多一點平常心。
中國航天經過幾十年、幾代人的發展,已經逐漸逼近美國,威脅其全球航天霸主的地位。但是,追趕的道路不可能一帆風順。美國航天人也是有志氣的,他們也揹負着自己的光榮與夢想,更不缺乏才華和勤奮,當然不會眼睜睜看着中國同行從自己手裏奪走頭號航天強國的桂冠,必然要組織反擊,奪回失去的技術制高點。“獵鷹重型”的試驗就是一次成功的反擊。在未來一段時間,中美航天領域的技術競爭,將會和體操、跳水等體育項目一樣,交替領先、拉鋸爭奪技術制高點將成為一種新常態。
在交替領先的過程中,中國公眾必然會像體育比賽的觀眾一樣,存在想贏怕輸的心理,這是正常的。但更重要的是以平常心看待美國的成就。既不要妄自菲薄,看美國贏了一場就覺得中國這也不行那也不行,恨不得把整個航天體系都改成美國的樣子;也不要像個輸不起的孩子,非要在別人的成功裏挑出幾根骨頭來。這兩種心態對中國航天的發展都是不利的。