作者：吳京平

2008年，馬斯克的SpaceX公司研發(fā)的獵鷹1號終于取得了成功，在此之前馬斯克經歷了很多次失敗，當時正好碰上金融危機，大家都不肯借錢給他，不得已，他把自己家的豪宅給賣了，支持了SpaceX和特斯拉兩家公司的運營。當時馬斯克的壓力也很大，到處籌錢又不夠用。但是最苦的日子終于熬過去了。

不過，盡管獵鷹1號火箭已經算是成功了，而且已經開始賺錢了。但是，SpaceX公司卻宣布獵鷹1號不賣了，這看上去有點不合邏輯。

其實我們不妨算算賬，獵鷹1號是個小火箭，一次打不上去多少東西?？墒沁@個領域需求很強，大學里面鼓搗一個小衛(wèi)星似乎也不是難事。獵鷹1號價錢不貴，按理說接單子會接到手軟。馬斯克為什么不做這個生意呢？道理很簡單，他忙不過來了。因為獵鷹9號已經同期展開，這是一個比獵鷹1號復雜得多的火箭。如果獵鷹1號不停，接單子接到手軟，分出一個團隊來管這一攤的事情，還要搭配銷售和測試團隊。SpaceX哪有那么多人手呢？根本忙不過來。

再說了，當時馬斯克的火箭還不能回收再利用。打一發(fā)就浪費一發(fā)，成本不低，利潤不高，即便是把全世界的小衛(wèi)星的單子都接下來，能有多少利潤呢？沒多少。如果換個思路，集中力量把獵鷹9號火箭拿出來，這個東西運載能力就強多了。用一顆大火箭，帶著一大堆小衛(wèi)星上去，那就劃算多了。

不過呢，這都還不是最重要的因素，更重要的一件事是2008年12月份，NASA給了SpaceX一個價值16億美元的合同，要他們給國際空間站提供商業(yè)補給。說白了就是發(fā)射貨運飛船，獵鷹1號這樣的小火箭是根本無法完成這樣的任務的。16億美元啊，這是多大的一筆單子啊。

那么好了，到底是一筆一筆做小單子，培養(yǎng)一個銷售團隊，一年賺它一個“小目標”合算呢？還是憋足勁搞一個真正實用的大火箭，去賺大錢呢？這是個“技工貿”還是“貿工技”的問題，馬斯克選擇了前者。

說來也是巧了，當時的NASA局長正是當年差點就加入了SpaceX的格里芬。格里芬不想搬家到西海岸的洛杉磯，喜歡東海岸這邊的生活。所以也就沒能進入SpaceX，不過他后來回到政府部門任職，成了NASA的局長，也算是功成名就。也不知道他是妒忌馬斯克還是怎么的，他當時對馬斯克的公司不是太支持，但是他的手下跟馬斯克的關系很好。馬斯克也想動用自己的人脈打打擦邊球，從政府撈到一點生意做，畢竟當時手頭缺錢。格里芬大概是對此不滿。不過呢，架不住下邊的人說好話，格里芬也就同意把這個合同給了馬斯克，給了馬斯克一個非常重要的機會。

過去呢，NASA就像是個指揮部，他們負責協(xié)調各家公司的工作。他們出題目，各家公司提供解決方案，就此帶著一大票軍工企業(yè)成長起來。對于SpaceX來講，這個公司不是NASA帶出來的。NASA只是花錢賣服務而已。你愛用什么火箭，NASA不管，反正把補給飛船打上去就行。用什么飛船，你自己看著辦，你打一次，拿一次錢。

馬斯克當然樂意這么搞，公司上下干勁十足，全都撲到獵鷹9號這個項目里邊來了。有人可能會有疑問，怎么直接就從獵鷹1號跳到獵鷹9號了呢？編號怎么不連續(xù)??？其實這是用發(fā)動機的數(shù)量來命名的。獵鷹1號是一臺發(fā)動機。獵鷹9號是9臺發(fā)動機，沒辦法，推力不夠，必須用9臺來推。

其實馬斯克同時開了好幾個火箭型號，獵鷹1號、獵鷹5號和獵鷹9號三條線就是同時開的，獵鷹5號顧名思義就是5臺發(fā)動機。馬斯克曾經夸下?？?，即便是壞掉一兩個引擎，其他發(fā)動機多推一會兒，照樣可以把載荷發(fā)送到太空，當年的土星5號就有這個能力。此后的美國是沒有那個火箭有這個本事的，航天飛機沒這個本事，發(fā)動機都不夠多。

獵鷹5號設計

獵鷹5號在夸賈林環(huán)礁和加州的范登堡空軍基地發(fā)射過。其實馬斯克更喜歡加州的范登堡空軍基地，這個地方面對太平洋，和大西洋沿岸的卡納維拉爾角是互補的，都是美國最重要的火箭發(fā)射基地。這個地方離得近，比較方便。

獵鷹5號后來被獵鷹9號代替了，但是技術都是相通的。使用的都是梅林發(fā)動機。最開始，獵鷹9號的發(fā)動機排列成了3x3的方格子，一共9臺，其實就是獵鷹1號和5號的放大版，技術指標也很普通，不是怎么太出色，發(fā)動機的性能也不是很出色。

雖然都叫梅林發(fā)動機，但是這個發(fā)動機的迭代速度是驚人的。甚至有點讓人瞠目結舌。最早的梅林1A發(fā)動機的推力是很小的，只有34.7噸。渦輪泵是從別的公司買來的。穆勒對別人的東西不滿意，要在買來的東西上做很多再次加工和改裝，這才能滿足梅林發(fā)動機的要求。

梅林1B發(fā)動機做了改裝，推力提高到了38.8噸，這個推力即便是和幾十年前的產品相比也是慘不忍睹。當然，火箭發(fā)動機有幾個指標很重要，首先是推力，這個大家好理解。然后是比沖，比沖就類似于百公里耗油這個概念?；鸺l(fā)射衛(wèi)星的過程，我們打個比方說吧，就好比是一輛車，看看把油燒光為止能爬上多高的山。你到底是裝個什么樣的發(fā)動機呢？是推力小燒的時間長好？還是推力大快點燒完好呢？這可就不一定了。要看具體的環(huán)境和要求。

NK-33發(fā)動機

梅林1B發(fā)動機海平面比沖是261秒，真空中的比沖是303秒。當年土星5號的F1發(fā)動機的比沖大概也就是這個數(shù)值。所以說燃氣發(fā)生器是很費油的。蘇聯(lián)使用的高壓補燃技術就是為了獲得高比沖，NK33發(fā)動機的海平面沖是297，真空比沖是331，比美國人高了一大截。液氧煤油發(fā)動機上的功力，蘇聯(lián)人是更勝一籌的。我們長征5號用的YF-100發(fā)動機也用了高壓補燃技術，也差不多就是這個數(shù)值。

還有一個重要的指標是推重比，一輛車能把5噸的總重量送上1000米的高山，可是這輛車自己重4噸，那還能拉多少貨呢？拉不了多少了。當然是推力不變的情況下，自己越輕越好。這就要看火箭的推重比了，發(fā)動機也要看推重比，這幾個數(shù)值都是體現(xiàn)出一臺火箭發(fā)動機水平的。蘇聯(lián)NK33發(fā)動機的推重比是137，那是相當厲害的。F1發(fā)動機推力很大，但是推重比就不靈了，只有82。

RD170發(fā)動機

蘇聯(lián)的RD170有4個噴口，從結構上講比F1單噴管要吃虧。而且高壓補燃發(fā)動機結構更復雜，發(fā)動機更重也是合情合理的。一般來講，燃氣發(fā)生器發(fā)動機比高壓補燃發(fā)動機推重比要占便宜，即便如此，RD170的推力指標和推重比指標也和美國F1持平，說明RD170系列是真厲害。

不過，日后梅林會在推重比這個數(shù)值上獨占鰲頭，弄得別人望塵莫及的。

梅林1A和1B這兩種發(fā)動機其實都沒能上太空，真正上了太空的發(fā)動機是梅林1C，獵鷹1號和早期的獵鷹9號裝的就是這個發(fā)動機，推力提高到了48噸，梅林1Cblock2的推重比達到了96，也算是有不少的提高了。

梅林1C發(fā)動機

獵鷹9號是一枚2級火箭，一般來講，一級火箭考慮的主要目標是快點起飛，要對抗地心引力，要對抗空氣阻力，推力大點好，獵鷹9號捆綁9枚發(fā)動機解決了問題，可是火箭的第二級就不是這么考慮問題了。那時候火箭已經到了太空，不考慮空氣阻力，這時候換用高比沖的發(fā)動機是最合算的。一般都是用氫氧發(fā)動機，氫氧發(fā)動機的比沖一般都在4百多。高出液氧煤油發(fā)動機一大截。比如說，長征8號的第2級用的2臺YF75就是氫氧發(fā)動機，比沖高達438。

那么獵鷹9號該怎么辦？馬斯克沒有氫氧發(fā)動機。馬斯克只有在梅林1C的基礎上改進出真空管版發(fā)動機，想盡辦法提高液氧煤油發(fā)動機的比沖。最簡單的辦法就是加大噴管。我們的長征5號火箭，中央芯級用的是兩臺YF77發(fā)動機。你想加大噴管，沒地方，空間不允許，兩臺發(fā)動機的噴管要磕碰的?？墒谦C鷹9號就不一樣了，第二級只有一臺發(fā)動機，噴管可以盡量加大，比發(fā)動機本身都粗好多。這一招果然是變態(tài)，真空板梅林1C發(fā)動機的比沖高達336，比很多號稱高比沖的高壓補燃發(fā)動機都要高。你別忘了這只是個燃氣發(fā)生器的發(fā)動機哦。

梅林1C真空版發(fā)動機，噴口明顯大一號

SpaceX公司在設計火箭構型的時候，充分考慮了各方面的收益。全部都用一種發(fā)動機，這樣省事，而且上下10臺發(fā)動機的零部件是通用的，這樣也省錢。

當時很多航天業(yè)內的人都不看好獵鷹9號，因為大家對這么大一捆發(fā)動機是沒有信心的。還記得當年的N1火箭嗎？教訓是血淋淋的，發(fā)動機太多的話根本就無法管理，管不過來嘛，各種振動交織在一起，太復雜了，增加了出事兒的可能性。N1火箭4次爆炸，問題都出在第一級，誰叫第一級捆綁了30個發(fā)動機呢？

其實做成帶助推器的版本，也是一個合理的辦法，當初長征2號運載能力不夠，捆上4個助推器不就夠了嗎？起碼發(fā)動機不裝在一個殼子里，不至于一個出了毛病，影響到別的發(fā)動機。可是SpaceX的工程師權衡了好久，還是把9臺發(fā)動機裝在一根又細又長的火箭上。你別忘了，馬斯克曾經夸下過?？谒幕鸺?，即便是有一兩臺發(fā)動機失效了，其他發(fā)動機多努努力，也能把載荷照樣送進太空軌道。如果火箭做成了長2捆那樣的助推器結構，就沒有辦法實現(xiàn)這個目標了。

馬斯克和他的團隊都是經過深思熟慮的，獵鷹9號全都使用同一種發(fā)動機，如果這一型號發(fā)動機經過改進，性能有了提高。那么火箭上上下下全都可以獲益。如果你用了好幾種型號的發(fā)動機， 即便使發(fā)動機有了改進，也是個局部的改進。

馬斯克他們和NASA簽了合同，要完成3次演示飛行，NASA要購買SpaceX的服務，也要先驗驗貨吧，要看看馬斯克有沒有本事把龍飛船打進太空軌道。打1次還不行，起碼3次，這時候NASA的心里才有底，你這個服務商是可靠的。馬斯克也拍胸脯打包票，獵鷹9號和龍飛船2009年就能首發(fā)?？墒墙涍^一而再，再而三的跳票，逐漸推遲到了2010年的6月初。

獵鷹9號這一次是在卡納維拉爾角發(fā)射，這里可是航天界的圣地，當年登月火箭和航天飛機就是從這里發(fā)射升空的。現(xiàn)在獵鷹9號使用的40號發(fā)射工位就曾經發(fā)射過很多枚大力神運載火箭。遠處的39號工位就是土星五號起飛的地方，如今馬斯克的火箭也矗立在了這里的發(fā)射架上。6月3號，馬斯克帶著手下的工程師來到了發(fā)射現(xiàn)場。

卡納維拉爾角剛剛遭遇了瓢潑大雨，這在夏天的佛羅里達很常見。工程師們發(fā)現(xiàn)火箭的第二級的無線電信號非常的弱，看來雨水還是對火箭造成了影響。馬斯克到達這里的時候已經是晚上了，火箭已經從垂直狀態(tài)放躺下來了，變成了水平狀態(tài)。如今該怎么辦？是換掉火箭上受潮的電子儀器，還是把火箭拉回廠房，檢修好了再發(fā)射？一切都看馬斯克如何決斷了。最后，還是工程師們想出了一個另類的辦法——用烘干機把電子設備烤干就行。

馬斯克手下的工程師們膽子是真大，因為他們采用的這個辦法， 就跟修理進水的無線電收音機差不多，拿電吹風吹吹就OK了。要換成了波音或者洛克希德·馬丁這些長期跟NASA打交道的公司絕對不敢這么干，傳出去都讓人笑話。

其實，當時馬斯克承擔的壓力還是很大的，如果這一次發(fā)射成功了，NASA肯定還會繼續(xù)合作，繼續(xù)給錢，如果發(fā)射失敗了，懷疑者的口水都能把他噴死。不過，馬斯克還是很信任他手下的工程師。等電子設備徹底烘干以后，用硅膠封上，第二天照常發(fā)射。

到了第二天，火箭第二級的無線電信號不像設計的那么強，但是已經足夠用了。發(fā)射照常進行，發(fā)射精度已經超出了大家的預期。馬斯克當時要求并不高，只要載荷入軌，別鬧出笑話，別把40號發(fā)射臺炸掉就好了。

后來有人去采訪馬斯克，馬斯克說，用烘干機烘干火箭還不是最瘋狂的事情，最瘋狂的事情是在獵鷹9號的第2次發(fā)射。他們的舉動把NASA嚇了一跳……

預知后事如何，關注我的賬號，下周接著說。