也聊聊龙飞船顺利发射_风闻
dhz-2020-06-03 13:38
前几天刚醒刷手机百度,看到一篇庆祝龙飞船成功发射的文章,名字好像是“马斯克XXX,比你们的淘宝爸爸高级一万倍”啥的,后来这篇文章就找不到了;
作为工科狗,先对龙飞船顺利对接国际空间站表示祝贺!
马斯克和Space X当然值得尊敬,无关NASA让渡了多少相关技术,光是这份坚持和远见就令人钦佩;
至于私企VS.国企,只能说各有利弊,需要结合各国的具体实情,至少在中国,私企暂时还不适合;(严格说起来,美国之前的项目虽然由NASA总负责,波音和麦道难道是国企?这次龙飞船的载人发射,NASA难道完全袖手旁观?)
然后回过头来聊聊这次发射:飞船+火箭
不同于我国前阵子成功发射的新飞船,龙飞船货运型其实早已来回空间站多次;
按以往惯例,龙飞船载人型还应该进行1~2次无人飞行,以验证其可靠性,这是基于‘人命大于天’的逻辑(居然还有公知为此叫好,觉得私企就是效率高, 摒弃了无谓的浪费,作为人的良心呢?);龙飞船之前已来往国际空间站多次,但也有失败炸毁的记录;毕竟之前是货运型号,而载人型号可靠性必须更高;
当然, 既然美国宇航员都无所谓,我们也无需质疑,但肯定不希望中国航天也这么做,正所谓:己所不欲勿施于人;(Space X此举究竟是为了赶进度,还是成本控制。。?)
此次龙飞船放弃了进一步可靠性验证,虽然成功对接空间站(尚未返回),并不代表之前的惯例是多余的,反而开了个非常不好的头;今天可以不在乎99% vs 95%,那明天就可以降低到90%,乃至80%;烦请牢记一点,资本是逐利的,考虑的永远是损失收益比,宇航员的生命只是其中的一个数字罢了;
如果不是载人飞行,那么试错成本是可以且必须接受的;我国之前的航天工程(特别是火箭发射),其实承担了超出其本身的额外意义,只能过分强调‘万无一失’;从工程上讲,如此复杂的一次性设备,为了降低哪怕0.1%的故障率,所有子系统、部件都必须增加冗余、备份,所需成本可能远高于失败几次的损失;年初的两次长征发射失败,虽然遗憾,但可能也说明我们不再片面强调‘万无一失’,特别是在尝试新技术时;
做过设计的工科狗应该都有过类似经验,譬如某一类阀门,钛合金、铜合金、类塑料、3D打印,可靠性和成本呈几何正比;大部分情况下,设计没问题的话,考量的就是部件的耐操性;
猎鹰9:网文中多有对其高度赞誉的,集中在液氧煤油发动机的大功率等;但其实猎鹰9并联了9台梅林火箭发动机;梅林发动机技术不算多先进,功率更是相当一般;
但是,必须高度赞扬Space X在火箭芯级并联9台发动机(重型猎鹰更是并联3*9台)的壮举;毕竟并联多台发动机会使每个发动机出错的概率几何叠加;这应该靠的是极其敏感高效的控制系统来完成的;(传统芯级+推进器结构完全不同,使用各自的燃料箱+发动机系统,所以是捆绑而不是并联)
至于其可回收第一级,本人谨慎乐观;火箭一级何止成千上万零件,如此恶劣工况下,工作一次就报废,和需要工作10次、百次,对零件和系统的要求是完全不一样的;还是之前说的,可靠性多少才合格?成本需要增加多少?(飞船的重复使用完全不同,其所经历的恶劣工况只是再入大气层时的高温,和落地时的震荡)
美国航天飞机也是殷鉴,Space X其实就是把航天飞机的循环使用,改成了发射载荷的火箭的循环使用,难度应该说是大大降低的,毕竟失败也就失败了,反正没人;其靠火箭发动机反推的笔直降落,当然很不容易,但参考嫦娥系列自主降落月面,技术上难度应该说并不大,关键还是成本问题;
笔者认为航天工程应该明确区分载人和非载人任务,载人任务以可靠性为主,追求万无一失;非载人以经济性为主,风险收益做好平衡即可;
印象里猎鹰9已经成功发射了大几十、近百次,可靠性已被充分论证,所以此次发射成功并不令人意外;
至于部分网文津津乐道的“廉价性”和开创商业航天新纪元;我不知道国内载人航空单人发射成本是多少,因为系统配套实在是太繁杂(之前看到过:我国载人航天从无到有,十年投资不到200亿人民币);但是,根据和NASA签署的合同,Space X如果成功运送24人去到国际空间站,其单人成本是5500万美元,4亿人民币(波音是9500万美元);个人是不相信会比我们便宜的!
至于说商业航天,窃以为还需谨慎乐观;成本控制和资本运作,波音的殷鉴不远;而航天探索,作为下一次工业革命最靠谱的方向之一,绝对应该是国家工程,因为太多太大不确定性,私企绝无可能引领;
代发商业卫星,送人上太空,当然可能赚大钱,Space X也可能大放光芒,但航天探索可远不止于这些;
载人龙飞船的成功发射和对接,对美国是划时代的大事,但对于全球的航天探索来说,也只是按步就班的一步,应该赞赏,但却无需将之捧上神坛;