看待“猎鹰重型”,我们需要一点平常心
当地时间2月6日,美国太空探索技术公司(SpaceX)进行了“猎鹰重型”火箭的首次发射,引发全球热议。《观察者网》连续发表多篇评论,我也有一点看法。
“猎鹰重型”的首次发射是一次试验。从目前公开的资料看,它检验了四项技术和技术指标:
1,多火箭发动机协同工作技术,看27台“梅林-1D”发动机能否同时正常工作;
2,检验火箭推力,看推力能否达到设计指标;
3,火星轨道入轨技术,看能否将载荷准确送入火星轨道;
4,火箭回收技术,主要看芯级能否成功海上回收。
试验的结果是1、2成功,3、4失败。但1、2的成功是决定性的,直接复活了一条技术路线。
人类航天的发展需要越来越大的推力。实现大推力的技术路线有两条,一是“大发动机”,即提高单台火箭发动机的推力;二是“多发动机”,即通过多台发动机同时工作,在单台发动机推力不增加的情况下增加总体推力。理想情况是两条腿走路,单台发动机推力越来越大,同时工作的发动机越来越多,总体推力不断增大。
但“多发动机”路线在上世纪70年代遭遇严重挫折。30台发动机同时工作的前苏联N1火箭四次发射全部失败。面对血的教训,火箭工程师们将“30台发动机同时工作”视为雷池,至今再不曾逾越,包括“猎鹰重型”。而为了留出足够的安全裕度,“同时工作的发动机不超过10台”成为经验准则,“多发动机”路线已经死亡。提高推力只剩下“大发动机”一条路可走。
但“猎鹰重型”却在只有“梅林-1D”发动机可用的无奈下重新启动了“多发动机”路线。它要求发射过程中27台“梅林-1D”发动机同时正常工作,这不仅大幅超越了10台的经验准则,也逼近了30台的雷池,实在非常冒险。因此,在发射之前,连马斯克本人都十分忐忑,甚至表示只要火箭能飞得远离发射台就是胜利。
因此,2月6日的发射,不仅是在检验“猎鹰重型”火箭,更是在检验卷土重来的“多发动机”路线。结果发射成功,“多发动机”路线复活,SpaceX也找到了自己独特的大推力之路。
“多发动机”路线的复活,获益的将是包括中国航天在内的整个人类航天事业。它雄辩地证明,在今天的传感器技术、自动控制技术的支持下,10台的经验准则是可以突破的,30台的雷池也未必就不能跨越。既然资质平平的“梅林-1D”发动机都可以27台同时工作,那为什么不试试我们的火箭,试试更多台同时工作呢?可以预见,未来各国航天团队都将重视多发动机同时工作的研究,航天推进将重新回到两条腿走路的状态。
相比路线复活的巨大成功,“猎鹰重型”的入轨和芯级回收失败则是微不足道的。准确进入火星轨道对于SpaceX是新挑战,但对于美国和NASA却是成熟技术,如有必要完全可以向SpaceX转移。而芯级回收的原理对SpaceX不是问题,经过反复试验总会成功并成熟的。
因此,“猎鹰重型”2月6日的试验,既是SpaceX 公司自身的重大成功,也是对人类航天事业的重要贡献。我相信,中国航天人将借鉴这一成功的经验,并加快自己追赶的步伐。而对于公众,我则建议应该多一点平常心。
中国航天经过几十年、几代人的发展,已经逐渐逼近美国,威胁其全球航天霸主的地位。但是,追赶的道路不可能一帆风顺。美国航天人也是有志气的,他们也背负着自己的光荣与梦想,更不缺乏才华和勤奋,当然不会眼睁睁看着中国同行从自己手里夺走头号航天强国的桂冠,必然要组织反击,夺回失去的技术制高点。“猎鹰重型”的试验就是一次成功的反击。在未来一段时间,中美航天领域的技术竞争,将会和体操、跳水等体育项目一样,交替领先、拉锯争夺技术制高点将成为一种新常态。
在交替领先的过程中,中国公众必然会像体育比赛的观众一样,存在想赢怕输的心理,这是正常的。但更重要的是以平常心看待美国的成就。既不要妄自菲薄,看美国赢了一场就觉得中国这也不行那也不行,恨不得把整个航天体系都改成美国的样子;也不要像个输不起的孩子,非要在别人的成功里挑出几根骨头来。这两种心态对中国航天的发展都是不利的。
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