也聊聊龍飛船順利發射_風聞
dhz-2020-06-03 13:38
前幾天剛醒刷手機百度,看到一篇慶祝龍飛船成功發射的文章,名字好像是“馬斯克XXX,比你們的淘寶爸爸高級一萬倍”啥的,後來這篇文章就找不到了;
作為工科狗,先對龍飛船順利對接國際空間站表示祝賀!
馬斯克和Space X當然值得尊敬,無關NASA讓渡了多少相關技術,光是這份堅持和遠見就令人欽佩;
至於私企VS.國企,只能説各有利弊,需要結合各國的具體實情,至少在中國,私企暫時還不適合;(嚴格説起來,美國之前的項目雖然由NASA總負責,波音和麥道難道是國企?這次龍飛船的載人發射,NASA難道完全袖手旁觀?)
然後回過頭來聊聊這次發射:飛船+火箭
不同於我國前陣子成功發射的新飛船,龍飛船貨運型其實早已來回空間站多次;
按以往慣例,龍飛船載人型還應該進行1~2次無人飛行,以驗證其可靠性,這是基於‘人命大於天’的邏輯(居然還有公知為此叫好,覺得私企就是效率高, 摒棄了無謂的浪費,作為人的良心呢?);龍飛船之前已來往國際空間站多次,但也有失敗炸燬的記錄;畢竟之前是貨運型號,而載人型號可靠性必須更高;
當然, 既然美國宇航員都無所謂,我們也無需質疑,但肯定不希望中國航天也這麼做,正所謂:己所不欲勿施於人;(Space X此舉究竟是為了趕進度,還是成本控制。。?)
此次龍飛船放棄了進一步可靠性驗證,雖然成功對接空間站(尚未返回),並不代表之前的慣例是多餘的,反而開了個非常不好的頭;今天可以不在乎99% vs 95%,那明天就可以降低到90%,乃至80%;煩請牢記一點,資本是逐利的,考慮的永遠是損失收益比,宇航員的生命只是其中的一個數字罷了;
如果不是載人飛行,那麼試錯成本是可以且必須接受的;我國之前的航天工程(特別是火箭發射),其實承擔了超出其本身的額外意義,只能過分強調‘萬無一失’;從工程上講,如此複雜的一次性設備,為了降低哪怕0.1%的故障率,所有子系統、部件都必須增加冗餘、備份,所需成本可能遠高於失敗幾次的損失;年初的兩次長征發射失敗,雖然遺憾,但可能也説明我們不再片面強調‘萬無一失’,特別是在嘗試新技術時;
做過設計的工科狗應該都有過類似經驗,譬如某一類閥門,鈦合金、銅合金、類塑料、3D打印,可靠性和成本呈幾何正比;大部分情況下,設計沒問題的話,考量的就是部件的耐操性;
獵鷹9:網文中多有對其高度讚譽的,集中在液氧煤油發動機的大功率等;但其實獵鷹9並聯了9台梅林火箭發動機;梅林發動機技術不算多先進,功率更是相當一般;
但是,必須高度讚揚Space X在火箭芯級並聯9台發動機(重型獵鷹更是並聯3*9台)的壯舉;畢竟並聯多台發動機會使每個發動機出錯的概率幾何疊加;這應該靠的是極其敏感高效的控制系統來完成的;(傳統芯級+推進器結構完全不同,使用各自的燃料箱+發動機系統,所以是捆綁而不是並聯)
至於其可回收第一級,本人謹慎樂觀;火箭一級何止成千上萬零件,如此惡劣工況下,工作一次就報廢,和需要工作10次、百次,對零件和系統的要求是完全不一樣的;還是之前説的,可靠性多少才合格?成本需要增加多少?(飛船的重複使用完全不同,其所經歷的惡劣工況只是再入大氣層時的高温,和落地時的震盪)
美國航天飛機也是殷鑑,Space X其實就是把航天飛機的循環使用,改成了發射載荷的火箭的循環使用,難度應該説是大大降低的,畢竟失敗也就失敗了,反正沒人;其靠火箭發動機反推的筆直降落,當然很不容易,但參考嫦娥系列自主降落月面,技術上難度應該説並不大,關鍵還是成本問題;
筆者認為航天工程應該明確區分載人和非載人任務,載人任務以可靠性為主,追求萬無一失;非載人以經濟性為主,風險收益做好平衡即可;
印象裏獵鷹9已經成功發射了大幾十、近百次,可靠性已被充分論證,所以此次發射成功並不令人意外;
至於部分網文津津樂道的“廉價性”和開創商業航天新紀元;我不知道國內載人航空單人發射成本是多少,因為系統配套實在是太繁雜(之前看到過:我國載人航天從無到有,十年投資不到200億人民幣);但是,根據和NASA簽署的合同,Space X如果成功運送24人去到國際空間站,其單人成本是5500萬美元,4億人民幣(波音是9500萬美元);個人是不相信會比我們便宜的!
至於説商業航天,竊以為還需謹慎樂觀;成本控制和資本運作,波音的殷鑑不遠;而航天探索,作為下一次工業革命最靠譜的方向之一,絕對應該是國家工程,因為太多太大不確定性,私企絕無可能引領;
代發商業衞星,送人上太空,當然可能賺大錢,Space X也可能大放光芒,但航天探索可遠不止於這些;
載人龍飛船的成功發射和對接,對美國是劃時代的大事,但對於全球的航天探索來説,也只是按步就班的一步,應該讚賞,但卻無需將之捧上神壇;