商界|一战赚了800亿,却又造火箭?疯狂的马斯克背后离不开“第一性原理”( 四 )


SpaceX在原材料采购方面也很有创意 。 公司一名员工在eBay上以2.5万美元的价格购买了一台二手经纬仪——一种用来追踪和校准火箭的设备 , 因为他发现全新的经纬仪价格实在太高了 。 另一名员工从工业废品场采购了一块巨大的金属 , 用来做保护火箭的前椎体整流罩 。 经过测试合格之后 , 廉价的二手部件也能像昂贵的新部件那样发挥作用 。
SpaceX还借用了其他行业的零部件 。 它没有使用昂贵的设备来制造舱门把手 , 而是采用了浴室隔间的门闩部件;它没有设计昂贵的定制版宇航员安全带 , 而是采用赛车安全带 , 后者更舒适也更便宜 。
SpaceX的第一枚火箭用自动取款机的同类计算机取代专业航天计算机 , 前者仅需5000美元 , 而后者高达100万美元 。 与宇宙飞船的总体成本相比 , 这些削减下来的成本似乎并不多 , “当你把它们全部加起来的时候 , 成本就相差很大了 。 ”马斯克说道 。
这些廉价的部件中 , 有很多其实更加可靠 , 例如SpaceX火箭所使用的喷油嘴 。 绝大多数火箭引擎采用莲蓬头设计 , 靠多个喷嘴将燃料喷射到火箭的燃烧室 , 而SpaceX采用所谓的枢轴引擎 , 即只有一个喷嘴 , 看起来像花园里浇花用的软管喷嘴 。 这种喷嘴成本较低 , 也不太可能造成燃烧不稳定 。 要知道 , 燃烧不稳定可能会导致火箭科学家所称的“意外快速解体” , 也就是大众所说的“爆炸” 。
4火箭的重复利用 , 从疯狂实验到例行程序 第一性原理思维方式促使SpaceX对火箭科学领域另一个根深蒂固的假设提出质疑 。 几十年来 , 绝大多数将宇宙飞船送入外层空间的火箭都无法重复使用 。 当它们将飞船送入轨道之后 , 就会坠入大海或在大气层燃烧 , 后续发射又要造一枚全新的火箭 。 这就相当于每次飞往宇宙的商业航班结束后 , 都将飞机烧掉 。 现代火箭的制造价格与波音737差不多 , 但乘坐737飞机要便宜得多 , 因为喷气式飞机可以反复执行飞行任务 。
显然 , 该问题的解决方案就是让火箭也能同样反复使用 。 正因为如此 , NASA的航天飞机零件是可以重复使用的 。 将航天飞机送入轨道的固体火箭助推器会从航天飞机分离 , 利用降落伞降落到大西洋 , 然后被回收并翻新 。 载有宇航员的轨道飞行器也在每次任务结束后飞回地球 , 重新用于执行未来的飞行任务 。
为了使火箭具有可再用性 , 产生更大的经济效益 , 必须尽可能达到“快速”和“完整”这两个要求 。 “快速”意味着完成任务后的调查和翻修时间保持在最短水平 。 经过快速检查和加油之后 , 火箭应该能够马上起飞 , 就像飞机在一趟飞行结束后检查和加油一样 。 完整的可再用性则是指航天飞机所有零部件是可重复使用的 , 任何硬件都不会被丢弃 。