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[信息] 玩火箭的亿万富翁——Space X公司的发展

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发表于 2008-12-4 16:23:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
1. 火箭可以用“可爱”来形容吗
  一个明朗的清晨,在美国加州的范登博格空军基地,这个问题的答案是肯定的。
  在空军基地,四周耸立着火箭发射塔,从1958年开始,曾经有几十个巨大的、昂贵的火箭在这里发射升空。但是这天,躺在这里的确是个“可爱”的火箭,它的长度只有21.3米,和曾经推动阿波罗飞船上月球的“土星5号”火箭相比,“身高”只及其1/5。它的直径只有1.63米,私下里空军基地的工作人员叫它“铅笔”。 
    一般火箭通常有4到5节,可这个火箭只有2节;一般火箭以无铅汽油为燃料,而这个火箭的动力是精炼煤油,成本相对低廉。那天,10多名工程师正围着这小火箭进行发射前的最后检查,换了其他大型火箭,光这项工作就要超过100名工程师参与,这个娇小家伙名叫“猎鹰1号”,很多人都觉得这名字多少有点夸张,“麻雀”或者“杜鹃”更合适。
  正是这个不起眼的小火箭,在未来有可能大幅降低发射轨道卫星的成本,也有可能挽救垂死的美国航天工业。 
   “猎鹰1号”是Space X 公司开发的第一支火箭,这家高科技公司3年前在加州成立,该公司的目标是“将运送630公斤重物资进入太空轨道的价格控制在670万美元左右”,这个价格被业内同行斥责为“肮脏的”。相比之下,目前最便宜的价格是3000万美元,是另一家小型火箭公司的报价,该公司生产的“飞马座5号”目前是“猎鹰1号”最主要的竞争对手。当然,Space X已经开始研制容量更大的火箭,希望在未来有更大的运送能力,他们的最终目标是发射载人航天飞机,该公司副总裁柯里斯骄傲地说:“凭我们现在的技术和能力,在10年内载人登月不在话下。”
  在航天工业中,Space X几乎是规模最小的那种公司,但是他们的野心着实不小,公司总裁和首席执行官艾龙·马斯科曾经是硅谷红人,现在公司所有资金都是他当年发的网络财。他解释自己成立这家公司的目的是“解救人类于自杀灾难”,他说:“60年前人类还没有核武器,因此不难想像,60年后我们将有怎样可怕的武器,人类毁灭地球是迟早的事情,最佳的解决办法就是在火星上开辟第二生存空间,这样亿万人就不用选择自杀了。”要想在火星上立足,首先要登陆月球这个中转站,另外大量卫星和太空物资需要被运送,这样看来,太空发射行业的前景似乎是一片光明。
  Space X有130名雇员,在加州洛杉矶市郊租用了4栋办公楼,员工明显分成两类:从事技术和测试的是那些穿T恤和牛仔裤的年轻人,公司的首席测试工程师年仅23岁,胳膊上满是文身;从事管理工作的人则西装革履,这些人大多是从大公司挖过来的,例如波音或者洛克希德·马丁,他们年龄大,态度严肃,对所有下属“残酷无情”,希望把大公司的严谨气氛带进来。 
    Space X的发展设想是完全商业化,在他们看来,类似波音、洛克希德·马丁这样的大公司,制度太死板,受到国防部管制太多,不能实现全面商业化,故而缺乏竞争力。很多业界专家认为,尽管年轻且缺乏经验,Space X的发展方向是正确的,航天工业即将迎来一场革命,30年前,全球80%的火箭发射业务由美国承担,时至今日还不到20%。目前,至少有30个国家具备发射火箭的能力,虽然Space X是业界第一家私营公司,但是今后私人公司承担发射业务必然成为一种趋势。
  然而,火箭毕竟是尖端科学,地球引力是巨大的,大气层是厚实的,哪怕是最简单的火箭,在大气层中也有爆炸的可能。在Space X的试验场地上,曾经有多少火箭爆炸坠毁!2004年,天才飞机设计师鲁坦设计出“太空船1号”,并因此获得当年的X大奖,但是“太空船1号”只能在亚轨道飞行,需要的能量仅是进入特定轨道的2%。要想向月球、甚至火星运送货物,需要的不仅是几个年轻人的勇气,还有太多的不确定因素。 
 楼主| 发表于 2008-12-4 16:23:09 | 显示全部楼层

玩火箭的亿万富翁——Space X公司的发展

在美国硅谷,有个年轻的亿万富翁名叫艾龙·马斯科,他与人合伙创办了PayPal网上付费机制,让网上的消费者既安全又方便地付费,成为迄今最成功的网上付费方式。
  2002年,他将PayPal转卖给全球最大的网上商店——电子港湾(eBay),一举赚了1.5亿美元。如果用这笔钱投资房地产,这几年他的资本恐怕已经翻倍了。
  但是马斯科有无穷勇气和创意,他用所有身家成立了一家私人太空发射公司,投资发展火箭。他的野心是经营太空货运生意,近期目标是月球,远期目标当然是火星,他要直接和美国太空总署(NASA)以及全球各国的太空发射中心抢生意。
 楼主| 发表于 2008-12-4 16:23:46 | 显示全部楼层
   2. 艾龙·马斯科今年只有34岁,已经成为拥有两架私人飞机的亿万富翁,很多人不理解他为什么玩火箭,他总是回答说:“我想学习如何让财富缩水”。
  其实马斯科有能力在海边买下一座五星级酒店,一辈子享受阳光和鸡尾酒,不用操心财富缩水,但是他骄傲地说:“玩过高科技的人不可能去玩这种低水平的东西,除非让我接受大脑前叶白质切除术。”
  马斯科并非未曾经历过贫穷,在南非出生的他随父母来到美国,他的大学本科时光在加拿大安大略省的皇后大学度过,那时候他每天的生活费只有1美元。硕士阶段他在美国宾州大学度过,1995年他被美国斯坦福大学录取,准备攻读博士学位,但是就在入学后的第二天,他退学了,因为他欲着手开办一家名为Zip2的软件公司,1999年他将这家公司出售,成为年轻的百万富翁,与他同年的很多斯坦福“校友”还未毕业,欠着一屁股学生贷款呢。之后,马斯科创建了PayPal网上付费机制,被誉为最成功的网上付费方式。2002年他将PayPal转卖给eBay,借此成为该公司股东之一。目前《福布斯》估计他的净资产是2.34亿美元,若问他这个数字是否准确,他会耸耸肩说:“那要看对Space X估价多少”。
  马斯科之所以决定成立火箭公司,是因为他相信火箭技术本身的费用并不是那么高,而是相关领域的效率太低,导致成本高昂。其中最显著的一个问题就是目前航天工业的高层近乎固执地沿用一些已经过时的硬件。另外传统公司采用大团队研制火箭,例如波音公司在研制“三角洲4号”火箭时,投入近1000名工程师。根据经验,马斯科认为,小型科研团队工作效率和准确度要高得多。
  从一开始,Space X的宗旨就是简单,这样既能保证最大的安全性,也能节省成本。“猎鹰1号”采用了全新的、节能型引擎,在过去30年里,美国只研制出两种火箭引擎,因而“猎鹰1号”的引擎设计是从一张白纸开始的。这种引擎的最大特色在于使用高纯度煤油作为燃料,另外,它可以随时关闭,这使得工程师在控制台上就能遥控关闭火箭引擎,而传统的火箭引擎,一旦点燃后就不能“回头”了。“猎鹰1号”火箭有两节,分别配备两个引擎,它的第一节采用硬壳式结构,由铝合金制成;节间段和整流罩都由碳化纤维制成,降低了材料质量;第二节是罐结构,由铝锂合金制成。整个火箭的设计简单到不能再简单,即使这样,整个设计时间还是历时3年半,其间经历了不少挫折。
  “猎鹰1号”的一个大卖点是可靠性高——它使用数量较少但性能高的引擎,以减少引擎出现故障的可能性。另外,由于是两节火箭,只有一次节间分离(级间分离螺栓是双重启动,运用这种结构的火箭还未曾出现发射失败),而且没有捆绑式助推器,此举能进一步保证高可靠性。在关键电子设备方面,“猎鹰1号”采用冗余设计,像是多备份的飞行用电脑,附加卫星导航系统,这些电脑设备原本只用在造价数亿美元的超大型火箭上,装备于“猎鹰1号”只为加强精准和安全。
  “猎鹰1号”还使用了以前极少用于运载火箭的一种控制系统,即在第一节点火后,火箭不马上升空,而是要等到所有的推进系统及火箭上的其他系统被确认运行正常;如果发现任何不正常因素,火箭会自动安全关闭,并且卸载推进剂。在航天发射工业中,安全性实在太重要,不论发射的费用有多便宜,被发射到太空中的货物肯定不便宜,一个卫星少说要几亿美元,若发射不成功,多半也就泡汤了。根据统计分析,在上个世纪80年代到90年代之间,20年中发射失败的原因91%发生于火箭引擎、火箭分离和火箭机电系统。相关评估公司对于“猎鹰1号”发射失败率的估计是2.8%,这是美国历史上最低的。
  价格也是关键竞争因素,“猎鹰1号”的设计当然考虑到了成本,其80%的部件在设计时已经考虑重复使用。火箭的第一节装载货物,在进入轨道后释放货物并坠毁,负责推动主力的第二节火箭,在燃料用尽后将与第一节分离,“乘坐”降落伞落地,最终被回收利用,将成为目前除了航天飞机外,惟一可以重复使用的升空设备。以往航天飞机虽然可以重回地球,但是推动航天飞机的3节火箭全部一次性报销,至于发射卫星的火箭,也只能是“潇洒走一回”。
 楼主| 发表于 2008-12-4 16:24:25 | 显示全部楼层
  3. 纵使工程设计接近完美,尽管耗费无数金钱和精力,“猎鹰1号”的发射并不像想像中顺利。
  它的第一个货物是一颗重量为19.5公斤的小型卫星,卫星由美国空军学院的学生设计,将用于对空间离子以及它们对通讯系统以及GPS导航系统的影响进行研究,“猎鹰1号”必须将其送到500公里以外的近地轨道。
  去年8月第一次准备发射时,范登博格空军基地有另一支“重要”火箭要升空,两者可能有冲突,“猎鹰1号”遇到大牌被迫延期。不愿意等待的马斯科索性下令将火箭运到马绍尔群岛的另一个发射地——奥梅列克岛,准备在去年11月25日升空,谁知道在起飞前倒数10分钟,马斯科还是终止了发射程序,最初是一台电脑出现问题,后来又发现备用煤油入口设定错误,在校对时不少燃料挥发,由于补充燃料在当地的产量非常有限,要从夏威夷运送,只好把发射的时间延迟。从去年11月推迟到今年2月,“猎鹰1号”还没有动静。
  “猎鹰1号”发射不顺利并不影响Space X的整体发展,猎鹰系列的其他 火箭已在紧锣密鼓研制中,中型火箭“猎鹰5号”的第一节配备5个引擎,即便其中一个或两个出现故障,火箭仍能正常运作。大型火箭“猎鹰9号”第一节就配备了9个引擎。无论是“猎鹰5号”还是“猎鹰9号”,每节火箭都能被重复使用,这大大降低了未来猎鹰系列火箭的发射成本。马斯科希望“猎鹰5号”和“猎鹰9号”至少能被重复使用100次。所有猎鹰系列火箭都是在加州的一家工厂里生产、组装的,当火箭被卡车送到发射现场时,已能直接升空。这是一种全新尝试,以前,所有火箭都是在发射架上被工程师们精雕细琢建造的。
  马斯科的理想很单纯:要开拓太空就必须把货物运送到地球轨道,但是现有的航线费用太贵,所以他要开辟一条便宜的太空航线,运费仅是NASA的1/10。几十年来,很多私人公司试图经营类似生意,但是只有Space X初步上轨。失败原因很多,一是技术不足,连串相关技术不能突破,单一技术不能成事;二是资金不足。马斯科下定决心,即使最后要卖掉房子,也要实现自己的理想,一旦“猎鹰1号”最终顺利升空,他将成为私人发射火箭第一人。
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