“猎鹰9”末级回收,再行创新式颠覆?

Space Exploration - - 太空探索 |【5型猎鹰9火箭专题】 - 文/ 陈海鹏

4月15日,艾隆·马斯克宣布,“太空探索技术公司(Spacex)将尝试用一个巨型气球,把处于轨道速度的火箭上面级(以下简称末级)带回来”,实现火箭一级、末级以及整流罩全部回收。这个连马斯克本人都承认“非常疯狂”的想法引起业内外及诸多媒体的广泛关注。

技术方案是否可行

大家关注的问题是:该技术方案是否可行、是否具有回收价值,以及有对我们有什么启发与思考。

假如单从物理原理与技术方案来考虑,将火箭回收必然要解决减速、热防护及精确控制等问题,这其中最大的难题在于减速。

就减速而言,可行的技术途径:一是利用火箭发动机提供减速动力实现垂直起降,这个方面的典型应用就是Spacex 公司的猎鹰9火箭一级回收;二是利用各类降落伞进行减速,阿里安5火箭曾经在这方面做过尝试,美国最新的火神火箭也尝试使用降落伞和直升机结合的方式实现发动机回收;三是利用升力体构型实现带翼飞回控制,航天

飞机、“云霄塔”以及美国正在研制的XS-1项目是这种方式的典型应用。

猎鹰9火箭末级的回收控制方案应该是属于利用降落伞或者气球实现减速控制这一类,并且这一方案也并非当前“颠覆性”创新方案,美国火星项目中已经就充气式气动减速罩技术开展过若干试验。

就技术方案而言,马斯克提出该猎鹰9火箭二级回收方案似乎不为过,笔者也认可这种判断。

但我们必须认识到,这是末级火箭回收而不是一级火箭回收。末级火箭再入速度大,从而造成减速压力大并且对结构防热要求过高,而气球回收对减速压力大、防热要求高两大难题似乎没有彻底解决,并且存在气球动载适应能力问题。

仅从马斯克在网络上公布的简单技术方案,很难推断出Spacex 公司是否会真的按照这样的技术途径实施,或者说很难推断出其在结构防热等关键环节上的具体技术途径。

“想法可行、非原创、真的很难”, 这是基于目前的信息所能作出的推断。当然,对于如日中天的马斯克来说,任何一个想法和提议都能招来大家的热切关注,哪怕不是原创的。

末级回收有没有价值

那么,末级回收是否有价值呢?这是一个只能由Spacex公司来准确回答的问题,我们实在难以判断。

众所周知,猎鹰9火箭一级回收造成了火箭30%以上的运载能力损失。而对于火箭末级来说,它的质量就是运载能力,这里的1千克可是货真价实的1千克,火箭末级回收带来的运载能力损失问题肯定少不了。从是否具有价值这个角度而言,马斯克没有走寻常路,他走的可能是“靠提高火箭运载能力弥补回收带来的损失”的路子。

不管猎鹰9火箭的气球回收方案最终能否实现,就目前而言还是有不少值得学习和深思之处。

首先是颠覆式创新与创新式颠覆的问题。马斯克与Spacex 公司的创新 更像是创新式颠覆而不是颠覆式创新。正如一位专家所说,“猎鹰9火箭重复使用方案是集美国K1火箭、俄罗斯N1火箭和中国长二捆火箭之大成”,与之相对应的是,猎鹰9火箭二级回收仍非颠覆式创新。

行业颠覆谈何容易,马斯克能将既有方案与现有科技进展有效结合并将技术做到极致,实现对行业创新式颠覆已是突破。

其次是创新与赋能问题,现代组织管理更加强调创新导向,就像彼得·德鲁克提到的“预测未来的最好方法是参与创造”。

创新与赋能导向应该已经很好地融入了 Spacex公司组织管理与企业文化链条中,这给公司提供了无限的提出问题与解决问题的动力,也将猎鹰火箭打造成了一系列技术创新的“试验田”。

还有一个不容忽视的问题是,“先争论还是先走路”。马斯克的思路似乎是先走着看,再看着走。比如,Spacx公司欲实现火箭垂直起降,就先做陆地试验再说,积累经验之后,再在飞行任务中继续试验。再比如,他们的火箭整流罩回收试验似乎也不是很顺利,不过不要紧,他们的方案是随着试验进行可以适时调整方案。所以说,谁也不知道猎鹰9火箭末级回收方案会不会再调整。

也许他们的理念是,发展中的问题在发展中解决,与其在争论过程中让时间悄然流逝,还不如直接先干着再说。★ 责任编辑:杨蕾

▲ “猎鹰9”发射升空留下优美的发射弧线

▲ “猎鹰9”一级火箭回收

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