美國私營公司SpaceX的獵鷹火箭真的強過國家隊嗎？

經過十多年的發展，美國太空探索技術公司（spaceX）的航天技術在世界範圍內成為一道風景線，可以說是獨領風騷。甚至很多國家的航天技術都難以匹敵！

也有一些人認為，spaceX用到的全是美國軍方或NASA提供的技術，沒有什麼好驕傲的。基本上是組裝的產品，算不上自主研發。到底spaceX的技術含金量如何，我們一起來分析一下。

SpaceX不僅發展出了獵鷹9號火箭，發展出了一級火箭垂直回收技術，還發展出了現役運力世界最強的重型火箭獵鷹重型。此外，還成功研發了給國際空間站運送貨物的龍飛船，以及馬上要發射的載人航天飛船，甚至又提出了覆蓋全球的星鏈計劃。這些輝煌的成就，跟spaceX公司的堅守和創新是分不開的。

不可否認，spaceX能有這樣的成就，沒有美國強大的航天工業基礎和技術儲備是不可能實現的。其他國家的私營公司很難達到這樣的高度。該公司在研發和改進的過程中，使用了很多美國現成的技術和人員。比如，其主發動機梅林1D，主研工程師來自美國主要發動機研發團隊，有豐富的發動機研發經驗。而且，在發動機製造時，不僅借鑑了土星五號發動機的相關技術，同時也直接使用了阿波羅飛船的發動機噴管。

另外，其燃料儲箱，直接使用了美國成熟的先進材料鋁鋰合金(中國尚未完全掌握)，這為火箭減重做出了不少的貢獻。儲箱焊接的攪拌摩擦焊技術也是美國航天工業儲備下來的先進焊接技術。發動機的材料也用到了很多最新的材料，這些材料都不是spaceX公司自己的技術。其他很多方面也是這樣。

但是這些基礎，並不能否認spaceX自己的技術創新。如下分析：

梅林1D發動機，真空版和海平面版

首先，發動機的不斷優化，為spaceX帶來了舉世無雙的優質發動機，其發動機的推重比達到150，位居世界第一位。這顯然不是NASA或軍方幫他實現的，因為美國其他公司尚不具備。藉助推重比高的發動機，和很輕的儲箱材料，以及超低溫燃料灌裝技術，為獵鷹9號帶來了非常明顯的運力提升，即使在一級火箭必須損失運力回收的情況下，運力依然名列前茅，載重比也比較領先。同時，其發動機還有推力大幅度可調的技術，通過調節推力，可以精準控制發射和回收。

其次，其獨特的多發動機並聯技術，開始雖是發動機推力不足的情況下被動選擇的，但通過改進卻取得了難以置信的效果。最震驚世界的莫過於獵鷹重型火箭的成功發射，那可是27個發動機協同工作的結果。要知道，在獵鷹重型以前，全世界都盡力避開多發動機並聯的技術。因為，前蘇聯的N1火箭就是因為發動機太多，協調困難而屢次失敗，最終在載人登月的競賽中敗給了美國。後來，全世界航天大國都努力研發大推力發動機，減少發動機並聯太多帶來的不確定性因素。

但是，spaceX卻反其道而行之，直接發展出了動力冗餘技術。所謂動力冗餘，就是所有發動機互為備份，一旦一個發動機出現故障，其他發動機通過提高推力來彌補損失，保證發射的順利成功。航天領域核心部件冗餘設計，並不新鮮，像電腦晶片這些都是有兩到三個互為備份的，避免出現意外。但是動力冗餘，spaceX是最早應用的。而且在發射實戰中得到了應用，避免了發射事故。據報導，獵鷹9號火箭最多能接受三個發動機失靈，通過其他六臺發動機依然可以完成發射。

再次，不得不提獵鷹火箭的成本成本節策略。其火箭芯一級垂直回收技術，是全世界首創的。太空梭雖然也可以重複使用，但不是通過垂直動力回收的。傘降回收技術也多有應用。唯獨垂直動力回收技術，是spaceX公司首次實現的，而且已經非常成熟了。目前獵鷹9號火箭的發射報價已經很低了達到6200萬美元每發，回收火箭還曾經報過5000萬美元每發的價格，未來可能還會更低。這樣的一招鮮，在國際航天運載市場上具有得天獨厚的成本優勢。

此外，獵鷹火箭大膽節約火箭製作成本還有很多高招。比如，一般航天領域的電腦晶片都是使用航天級的，安全度高，但成本也高。但獵鷹重型火箭偏偏使用普通電腦晶片來控制火箭發射，並在實踐中證實完全沒有問題。這又給獵鷹火箭降低了很多成本。這樣的策略顯然也不是NASA和美國軍方建議的。再比如，獵鷹火箭，芯一級和芯二級使用相同的發動機，使用相同的燃料和儲箱材料。這樣生產和維護成本都可以得到有效降低。其他國家級火箭，往往一級二級使用不同的燃料、不同的發動機和不同的儲箱，成本自然要高一些。

最後，在整個美國都沒有載人航天飛船的情況下，spaceX最早研發出了載人飛船，經過多次無人測試以後，馬上要進行載人試飛。一旦成功，將給美國航天帶來很大的利好，不用再受制於人了。自從太空梭退役以後，美國一直依賴俄羅斯來運送航天員。本國的研發計劃一再受阻，最早行動的老牌航天公司空客公司，載人飛船卻一再推遲，被spaceX一舉超過。要知道，空客從NASA和軍方拿資金和訂單都要比spaceX容易的多。而且波音等老牌公司一直靠軍方的訂單來維持生計。而spaceX直到近兩年才開始拿到一些利潤率很高的軍方發射合同。與此同時，spaceX並不滿足於為別人提供發射服務，充當一個快遞公司的角色。他們自己提出並實施了星鏈計劃，要通過衛星提供網際網路服務，佔領全新的領域，拿到更好的利潤來源。

經過對spaceX公司的了解，我們不得不佩服這個公司，不僅是技術，還有運營理念都值得後來者思考和學習。我國的航天發展到今天，取得了很不錯的成績，但在運載器領域還有很多短板，通過學習spaceX的一些策略，真得可以儘快補齊運載能力的短板，也能儘快降低發射成本。

通過數據來看，獵鷹火箭的整體性能參數確實超過了中國的所有火箭。但並不是遙不可及的，同時也不是全面超越。

首先，中國的長徵五號，目前只是解決了大推力火箭從無到有的問題，還沒有經過大量實際發射的演練，未來改進的空間還是很大的。從中國整體情況來說，我們儲備了好幾款火箭發動機，正在研發的大推力發動機也有至少兩款。尤其是液氫發動機，這是研發難度很高的，中國在沒有技術參考的情況下研發多款液氫發動機，充分體現了中國航天團隊的研發能力。

其次，我們的YF-100發動機，跟獵鷹火箭使用的梅林1D發動機規格差不多，但推力更大，技術上也更先進（高壓補燃循環比梅林發動機的燃氣發生器循環技術更先進一些）。未來如果改進推重比的話，跟梅林1D比，應該也不會遜色。未來五米直徑火箭的衍生型號，應該也會採用多臺YF-100發動機並聯的方案，甚至也會使用動力冗餘策略。

再次，我國的整體航天水平，雖然比不上美國，卻也不是一個美國一個公司可以比較的。我們有全世界僅次於美國的衛星數量，準備獨立建設空間站，有獨立的北鬥導航系統，有技術領先的量子通訊衛星，有近乎完美的探月工程項目實施記錄，還將實施高難度火星探測任務。所有這些航天技術儲備，並不是一個公司具備的。中國已經是名副其實的航天大國。只是在一些領域尚有短板，需要儘快補齊而已。

最後，希望中國的航天能夠儘快跳出前兩次失敗的陰霾，重塑金牌火箭的雄風。