马斯克猎鹰重箭你不服？BRF更打阴怪人之脸

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2018年2月6日，埃隆•马斯克（Elon Musk）的Space X（太空探索公司）猎鹰重型火箭发射成功，一时间亮瞎了世界的眼睛。因为一家私人企业仅凭一己之力，独立设计、生产、组装了当令最强、也是人类有史以来第二强（仅次于土星5号）的重型火箭，并在首射就取得令人叹服的骄人成绩。这是许多国家想做而做不到的事，也是一些举国体制国家想做而做不理想的事。在航天领域，Space X已经达到“技可敌国”的状态。
可有人对此却又不服了。那就要找问题，找角度。一家名声不那么好的某媒体声称采访了中国工程院院士龙乐豪，说是猎鹰重箭难称“壮举”，要起飞重量2000吨以上、近地轨道有效载荷在100吨以上的火箭才算重型运载火箭。而中国的“长征9号”要比猎鹰重箭高大上多了。近地面轨道有效载荷为63.8吨，而我们的“长征9号”将达到140吨。言下之意，莫长他人志气，灭自己威风。但是，猎鹰重箭已于2018年首射成功，“长征9号”预计最快也要到2028年首射。将已确定的2018年与构想中的2028年来作比较，究竟是什么样一种精神胜利法？而且，“长征9号”依老航查过的报道，说是2016年已经立项了，依某媒体所述，龙院士竟称“长征九号”的预先研究工作、技术攻关、方案论证都在进行中，也有一些初步进展，只待国家正式立项。那么，“长征9号”究竟立项了没有？！某媒体当真采访了龙院士吗？或者虽然采访了，当真是准确报道了龙院士的表述吗？

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此报道中，龙院士还强调猎鹰重箭的致命伤——梅林（Merlin）发动机的先天不足。其采用27台“梅林”引擎同时点火，“发动机台数过多不一定是好事，火箭的可靠性会受到影响，因为复杂的系统不如简单的可靠”。在其他媒体对此的报道或评述中，也讲了这个问题。说是猎鹰重箭正由于梅林发动机的小推力，使得猎鹰重箭并不可靠。因为前苏联时期研发的N-1火箭，芯一级采用30台发动机，4次发射均告失败。所以采用“蜂窝”式发动机构筑大推力系统，是火箭研发的大忌。但现在的事实是猎鹰重箭首射就成功了，怎么不想想，Space X实际上已经攻克了“蜂窝”式发动机结构的技术难题呢？前苏联的失败，或可作今天的参考，但用以否定Space X成功的事实，哪来的这个逻辑呢？再说，单体大功率发动机，不也频频出事故吗？发动机造得很大，零件加工精度与可靠性也不易保证。这也是基本的机械、电子产品的一个常识，龙院士等人，不了解这一点吗？真实是单体（包括少量发动机并联组）与“蜂窝”式发动机形成的火箭结构各有千秋。火箭系统的质量安全，一在整体设计上有无致命伤，二在每个零部件的质量控制到不到位，三在组装与调试过程中能否做到精确控制。
依报道，龙院士只讲猎鹰重箭和梅林发动机，其他媒体与一些砖家也如此，给人印象是Space X只有梅林发动机，已被这款发动机憋得出不来了似的。航天火箭，以及航天飞机、航空飞机、汽车、火车、高铁等，发动机总是其最关键的技术。对不起，Space X不只有梅林发动机，还有Kestrel、Draco、Raptor火箭发动机。其中Raptor发动机中文名叫做“猛禽”发动机，那真是比梅林发动机好得多的一款新型发动机。

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马斯克猎鹰重箭只是小玩玩，BRF箭船一体机才是重点。他的BRF箭船一体机的信心之源，就是猛禽发动机已经基本成型了。BRF箭船一体机才是马斯克火星移民梦的依托，而且，BRF箭船一体机也可以用于地球-月亮之间的高强度运输，又可以用于向木星或其他宇宙深处发射大型望远镜、探测器等。BRF箭船一体机依然是低成本的太空运输机，结合了火箭与航天飞机，火箭可以重复使用1000次，飞船可以重复使用20次。基本方法是将BRF发射到太空去，然后，与其捆绑的火箭脱离并被回收，装填燃料后再去与BRF对接，向BRF输送燃料，让其有了足够的动力向太空进发。如果飞到火星后，再飞回来，又利用火星的环境生产燃料。有了燃料，BRF又可以飞回地球。马斯克的Space X，现在就是将猎鹰重箭定型，提升其稳定性与可靠性，乘当今缺少廉价重型火箭的历史窗口多承揽些发射任务，多赚点钱。而今后的工作重点，则是集中精力把BRF做好。他的BRF，计划能够在2022年实现首射。
BRF的核心猛禽发动机，于2010年SpaceX由技术人员在推进剂会议上做出报告，2014年上半年完成整体规划，随后进行单项技术测试，到2016年9月进行整体试车，推力设计300吨，实测310吨（真空310t/380s，室压30Mpa，BFR上42发并联，仍是蜂窝式，也即在梅林发动机基础上，Space X已对这种结构有了足够的信心）。310吨，是梅林发动机的3倍多。BRF近地轨道运载能力约550吨，是土星五号火箭的约4.6倍，能源号火箭的约5.2倍，“长征5号”火箭的约22倍，也是可能的“长征9号”火箭的约3.9倍。PS：这些数据老航未经核实，抄来的，但大致可信。

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以猛禽发动机为核心的BRF，马斯克后来又发布新的技术参数，指标如下：海平面推力311吨（3050千牛），真空推力357吨（3500千牛）。仅就推力而言，列当今世界第四大。前三大是天顶火箭RD-171（7904千牛）、宇宙神5火箭的RD-180（3830千牛）、德尔塔4重型火箭RS-68A（3137千牛）。猛禽发动机的比冲为海平面334s，真空382 s。而以梅林发动机为核心的猎鹰重箭，海平面推力仅为756千牛，比冲为海平面282s，近地轨道运载能力（LEO）：63.8 吨，地球同步转移轨道（GTO）运力约为6吨。

SpaceX的猛禽发动机项目，也被美国空军看中了，2016年1月，美国空军与SpaceX签订EELV合同，传得到6730万美元，再根据进度可得6130万美元，条件是2018年能够完成研发（这个合同数据有另外一个版本，但SpaceX得到军方资助研发合同没有疑问）。美国军方就是看见谁有了新的技术构想且具有极高的可行性，就去资助谁进行研究，然后把成熟的技术拿过去变成他们的技术储备。猛禽发动机就是这样变成了美国的一项强军技术项目。如果不是具有先进性与独特性，美军也不可能花这大价钱购买其技术。而SpaceX搞研发，最缺的就是资金。反正等技术最终成型了，再给军方一套技术资料，公司也没有什么损失。就由于美国有这样的独特也大胆的政府（军方）技术与服务的采购机制，便吸引大量私营企业积极向政府（军方）靠拢。如果得到如此的一笔外块，对企业来说，就在科研路上有了一份重要保证。

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猛禽发动机的先进设计，最重要的一项是采用液氧甲烷为燃料和全流量分级燃烧循环系统，比梅林发动机的液氧煤油为燃料和燃气发生器循环系统是一重大改进。液氧甲烷火箭发动机，由于它具有比冲较高、低成本、低积碳、冷却不结焦、适于重复使用等特点，在1980年以来，包括美国、俄罗斯、欧洲、日本、中国在内的多个国家，都在开展相关的研究工作，但要说达到理想状态的发动机，列国仍在竞相探索。猛禽发动机在这方面，已经显示出领先于世界的架势。它还采用3D打印技术，加工“猛禽”发动机占总重40%的零部件，开发高强度耐高温材料，以及开发适用于猛禽发动机的新的计算流体力学（CFD）仿真软件。另一了不起的地方，是猛禽发动机的体积、尺寸与梅林发动机相差不大。同样大小的东西产生更强的动力，也体现出高性能。发动机尺寸小，排布、组装、稳定性就好很多，易于精度与质量控制。
当然，SpaceX对人类航天事业最伟大的贡献，还是简化设计，以及有了重复使用火箭的思路并加以实施，使廉价火箭成为现实。人类也只有大幅降低航天成本，才可让航天事业得到更迅速的发展。成本过大，那就导致一些航天项目无限期延后，乃至不了了之。有人自作聪明，称廉价航天没有什么价值，因为政府项目，算的主要是政治账而不是经济账，从来不在乎区区几百万、几千万美元。按其思维逻辑，航天工程理所应当政府主导，政府乱花钱确保可靠性（实际并不当真那么可靠），就是天经地义的。然而，正是政府工程把航天搞得那么昂贵，却限制了民间航天事业的发展，也阻碍了航天事业的更广泛的应用。航天费用太高了，民间太空科学实验、太空育种、太空旅游就难顺利进行。移民火星计划，运输费用超过社会承受力，大家自然望而却步。马斯克构想的人类移民100万去火星的梦想计划，如果票价1亿美元，没有几人能够承受，但票价降到20万美元，就当真有好多人去得起了。还有潜在的太空采矿等商业活动，也是卡在太空运输这个瓶颈上。地球有些资源相当紧缺，但在太空却随处可见，许多小行星可以利用，而且太空采矿，不需要在环保方面过多投入。没有廉价火箭，太空采矿等商业活动就只能是永远的空想。

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BRF不是人类最快的飞行器，却是性价比最好的飞行器，但其速度，也相当地快了，时速达2.9万公里（人类最快飞行器是不载人的太空科考用的，如太阳神2号探测器，时速达24万公里，但目前比BRF快的，也就六七种）。BRF若用于地球飞行，地球交通就可变成1小时交通圈了，从香港到新加坡只需要22分钟、洛杉矶到多伦多只需要24分钟、从曼谷到迪拜只需要27分钟，纽约到上海只需要39分钟。
马斯克的廉价火箭思路，走在时代的前面。同时，他的技术创新，也走在时代的前面。他的一家仅几千人的Space X公司，取得的成绩令地球列国为之汗颜。有人说得轻松，说他的成就没有什么了不起的。马斯克也承认NASA对他帮助很大。但是，既然他所做的没有什么了不起的，你倒是做出来，把他比下去呀！在美国，廉价火箭领域倒是有蓝色起源、维珍银河等正与Space X较劲，展开竞争，但目前缺少实绩。或许数年后，这些竞争对手商业应用有了实际应用之后，市场有了更多的选择，这地球上的太空商业市场就越热闹了。要看到的是，Space X在2017年18次火箭发射全部成功，再加上2018年这次猎鹰重箭精彩的走向太空烟花秀，这家公司已经很好很认真地证明了自己。而这家公司，从2002年创立到2018年，仅16年时间。
这就要研究与学习其成功的经验，让我们举一反三，在太空探索及整个科技事业，有一个根本性的改变。我们去掉落后思维与陋习，轻装前行，让我们国家也有马斯克，也有自己的Space X，那我们当真可以走到世界科技前沿，与他国同台竞争了。可有些人没有这个心念。别人明明做得很好了，老子来个不认账，就像满清时代一样，鸦片战争都丢人丢到爪哇国去了，却还在目空四海，以天朝上国的优越感自娱自乐，反说人家这里有问题，那里不像样。我就用吹牛与自嗨来麻醉自己。被Space X公司碾压的不止你一国，可就是你要图个嘴皮子痛快，非要在精神上自我陶醉。为贬Space X而贬之，事情故意只说一半真相，看似说的在理，却是在愚弄民众，乱人心智。如此的巨婴国思维，真还要继续下去吗？
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