【“重型獵鷹”火箭發(fā)射成功，引發(fā)全球熱議，雖然芯級(jí)回收失敗，但從助推器回收，到戲劇感十足的特斯拉跑車(chē)載荷，確實(shí)看點(diǎn)很多。從技術(shù)上講，它的優(yōu)缺點(diǎn)在哪里？以下這篇觀察者網(wǎng)專欄作者徐令予的文章對(duì)此作了分析。原文作于火箭發(fā)射前，發(fā)射后作者又發(fā)來(lái)了他最新的感想：

這幾年來(lái)遭受了太多憋屈的美國(guó)人民太需要正能量了，“重型獵鷹”首飛成功無(wú)疑來(lái)得非常及時(shí)，美國(guó)媒體的歡呼聲為此做了最好的注解。但是從航天技術(shù)角度來(lái)看，用27只火箭引擎送一部小車(chē)到繞日軌道上，這種成功更多的是作秀，它一點(diǎn)也改變不了國(guó)家的航天事業(yè)的態(tài)勢(shì)。因?yàn)椤爸匦瞳C鷹”仍然無(wú)法承擔(dān)起重登月球和征服火星的重任。關(guān)于這一點(diǎn)馬斯克非常清楚，他在“重型獵鷹”發(fā)射前后多次強(qiáng)調(diào)，載人登月和火星之旅不會(huì)用“重型獵鷹”，他把希望押在BFR（非正式名：Big Falcon Rocket）。

所以真正的好戲還在后面，我更看好長(zhǎng)征五號(hào)，因?yàn)樗斜取爸匦瞳C鷹”更好更強(qiáng)的火箭引擎。在“重型獵鷹”發(fā)射成功后的記者招待會(huì)上，馬斯克意氣奮發(fā)地宣告：“We want a new space race. Races are exciting.”（我們歡迎新的太空競(jìng)賽，競(jìng)賽使人振奮。）這話我估計(jì)也是說(shuō)給中國(guó)人聽(tīng)的。】

這幾天美國(guó)媒體的視線聚集在肯尼迪航天中心的39A發(fā)射工位上，矗立在這里的SpaceX的“重型獵鷹”超級(jí)重型運(yùn)載火箭把首飛的零時(shí)定在了美國(guó)東部時(shí)間2月6號(hào)1:30PM。肯尼迪中心的39A發(fā)射工位是個(gè)有著許多故事的地方，阿波羅計(jì)劃載人登月的所有土星五號(hào)全部在這里發(fā)射升空，這里曾是美國(guó)夢(mèng)升起的地方。SpaceX選擇這里作為他的“重型獵鷹”的處女航意味深遠(yuǎn)。

“火箭無(wú)法進(jìn)入軌道的可能性很大，我希望它能夠遠(yuǎn)離發(fā)射臺(tái)，不會(huì)造成發(fā)射臺(tái)損壞，說(shuō)實(shí)話，我甚至認(rèn)為只要能如此也是一場(chǎng)勝利。”SpaceX的CEO馬斯克的這個(gè)表白不只是偉大的謙虛，更可能是深深的無(wú)奈。重型獵鷹能否重振美國(guó)航天的榮光還真是一個(gè)大問(wèn)號(hào)。

重型獵鷹說(shuō)白了就是三支獵鷹9捆綁在一起。它的核心是一枚獵鷹9，另外再把兩架獵鷹9的第一級(jí)作為助推器。所以重型獵鷹的第一級(jí)就有3x9=27枚“梅林-1D”液氧煤油引擎，在起飛階段，將有多達(dá)27枚“梅林-1D”引擎同時(shí)工作。這種構(gòu)型使得重型獵鷹成為自蘇聯(lián)時(shí)代N1超級(jí)火箭以來(lái)，起飛級(jí)引擎總數(shù)最多的一款火箭。蘇聯(lián)超級(jí)火箭N1正是受30臺(tái)引擎的拖累而連連失敗，最后葬送了蘇聯(lián)的登月計(jì)劃。

“前車(chē)之覆，后車(chē)之鑒?！碧K聯(lián)N1血的教訓(xùn)SpaceX不會(huì)不知道，只是實(shí)在也沒(méi)有什么其它辦法，“沒(méi)有金剛鉆，硬攬瓷器活。”SpaceX造不出大推力火箭引擎，手里只有推力100噸都不足的“梅林-1D”引擎。為提高總推力只能捆綁27枚“梅林-1D”引擎來(lái)湊數(shù)。

捆綁大量低推力引擎實(shí)乃火箭工程中的下下策，其負(fù)面因素是多方面的有些甚至是致命的。捆綁不成夫妻，同樣道理捆綁大量引擎打造不出大推力重型火箭，這個(gè)道理實(shí)際上是很容易理解的，否則你我都可以買(mǎi)成千上萬(wàn)只“串天”捆綁起來(lái)去月球轉(zhuǎn)一圈了，這天下能有如此好事嗎？

捆綁大量引擎會(huì)使火箭效率降低。因?yàn)槊恐灰娑加性S多的零部件，捆綁許多的引擎必然是大量零部件的重復(fù)堆砌，火箭自重必然增加從而導(dǎo)致推重比下降，降低了火箭的工作效率。

另外，并聯(lián)工作的引擎數(shù)量越多，引擎發(fā)生故障的概率就越大，運(yùn)載火箭飛行中，一旦出現(xiàn)單臺(tái)或者多臺(tái)引擎故障，就會(huì)面臨推力不足或推力不平衡等問(wèn)題，有可能導(dǎo)致任務(wù)失敗。吸取蘇聯(lián)N1火箭的教訓(xùn)，航天界有一個(gè)不成文的規(guī)則：火箭第一級(jí)加助推級(jí)的引擎總數(shù)不能太多，最好不超過(guò)10臺(tái)。以中國(guó)長(zhǎng)征系列火箭為例，長(zhǎng)征2E/F、長(zhǎng)征3B都是8臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，而長(zhǎng)征5號(hào)則是10臺(tái)，逼近安全上限了。事實(shí)上，目前世界各國(guó)研制的各型火箭大致都遵守這個(gè)潛規(guī)則，只有SpaceX的重型獵鷹火箭反其道而行之。

與其說(shuō)馬斯克有造反精神，還不如說(shuō)他作為資本家對(duì)市場(chǎng)利益有著比狗還要敏銳的嗅覺(jué)。馬斯克感覺(jué)到了美國(guó)重型運(yùn)載市場(chǎng)有著難得的好機(jī)遇。自七十年代阿波羅計(jì)劃煙消云散后，美國(guó)航天界是刀槍入庫(kù)、馬放南山，幾十年中就沒(méi)有一枚像樣的超級(jí)重型運(yùn)載火箭。進(jìn)入二十一世紀(jì)后，眼看中國(guó)的航天事業(yè)天天向上，邁向月球的腳步聲越來(lái)越清晰有力。受到中國(guó)的刺激，美國(guó)決定要征服火星或重登月球，重顯世界老大的威風(fēng)。問(wèn)題是政客們可以在網(wǎng)頁(yè)上用PPT登月，NASA沒(méi)有超級(jí)重型火箭怎樣實(shí)施登月。于是馬斯克看到了機(jī)會(huì)。

2011年，這位SpaceX首席執(zhí)行官馬斯克首次在華盛頓特區(qū)的國(guó)家新聞俱樂(lè)部鄭重宣布：他們的重型獵鷹能提供更多有效載荷和更高逃逸速度，這是一枚土星V型退役以來(lái)世界上從未有過(guò)的超級(jí)重型火箭。有道是“世無(wú)英雄，遂使豎子成名”。

按2011年提出的最初時(shí)間表，重型獵鷹將于2012年底之前將抵達(dá)SpaceX西海岸發(fā)射地點(diǎn)——加利福尼亞州范登堡空軍基地。首次發(fā)射將于2013年進(jìn)行，而卡納維拉爾角的首次發(fā)射將于2013年底或2014年進(jìn)行。但到2015年中，由于獵鷹9試飛失敗而導(dǎo)致重型獵鷹首次發(fā)射推遲到2016年底。設(shè)計(jì)一改再改，計(jì)劃一延再延，馬斯克他們是踢到了鐵板，中間的辛酸也只有他們心知肚明。

“事后方知重型獵鷹（的制造）比我們想象的要難得多……其中的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們?cè)鹊脑O(shè)想，我們實(shí)在過(guò)于幼稚了?！边@是馬斯克的原話。說(shuō)實(shí)話，要重起爐灶設(shè)計(jì)制造一枚新的超重型火箭本非易事，而要在去工業(yè)化的今日美國(guó)實(shí)施此計(jì)劃更是難上加難。理想很豐滿，但現(xiàn)實(shí)很殘酷。

重型獵鷹制造計(jì)劃一波三折、幾經(jīng)磨難，今天終于走上了發(fā)射臺(tái)整裝待發(fā)，應(yīng)該說(shuō)也還是非常不容易。但是仔細(xì)分析一下這枚所謂的超重型火箭的各項(xiàng)性能指標(biāo)，不得不讓人扼腕嘆息。

讓我們先從時(shí)間軸上作個(gè)前后對(duì)比，表一顯示了重型獵鷹與五十年前土星五號(hào)的主要性能指標(biāo)。數(shù)字顯示土星五號(hào)身強(qiáng)力壯，力壓重型獵鷹，土星的第一級(jí)只用了5只引擎發(fā)出的總推力超過(guò)后者27只引擎近1.5倍！土星五號(hào)的運(yùn)載能力是重型獵鷹的3倍。僅從性能來(lái)看，土星五號(hào)完勝重型獵鷹，事實(shí)上兩者幾乎就沒(méi)有可比性。

表一