美國最大運載火箭重型獵鷹成功發射！

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美國東部時間2月6日13:30（北京時間2月7日凌晨2:30），萬眾矚目的重型獵鷹迎來了它的首次發射。如 Elon Musk 所願，沒有把發射塔架炸掉，不只如此，升空後2分33秒，助推火箭分離；3分07秒，一二級分離；3分49秒，拋整流罩；發射後7分58秒，兩枚助推火箭同時垂直著陸——這一幕堪稱科幻走進現實。此刻，這座229.6英尺（69.2米）高的鋼鐵巨獸正載著Elon Musk的紅色跑車，邁向浩淼宇宙。重型獵鷹的運載能力是美國現役最大火箭的兩倍，而SpaceX宣稱這一切只花掉了後者預算的三分之一。那麼，SpaceX是如何在頂尖技術領域創造了這一商業奇蹟？

「重型獵鷹 」運載火箭

（其中兩枚助推火箭來自於回收利用的獵鷹9號）

載荷

重型獵鷹（Falcon Heavy）是由SpaceX設計製造的可重複利用的超級重型運載火箭。它是美國目前最大的運載火箭，其載荷增幅達一倍之巨。這個龐然大物能把64噸重的東西送上太空，相當於能載上一架滿載乘客行李、甚至連燃料箱也填滿了的737客機。其總載荷是美國現役的最大運載火箭「德爾塔IV」載荷（28.4噸）的兩倍有餘，但是SpaceX信心滿滿地宣稱，重型獵鷹的開銷將只佔「德爾塔IV」的三分之一。而中國長征五號近地軌道運載能力則在25噸左右。

重型獵鷹與各國運載火箭載荷對比

重型獵鷹可以說「獵9」運載火箭的一個變種，它由一個加強版的「獵鷹9」火箭核心和兩個額外的「獵鷹9」第一階段助推器組成。其中的27架梅林發動機在發射時瞬間產生超過500萬磅的推動力，相當於18架747架飛機同時啟動的威力。這解釋了重型獵鷹在近地軌道（LEO）的最大有效載荷何以猛增至63,800千克（約140,700磅）。相較之下，獵鷹9高達22,800千克（50,300磅）的載荷也黯然失色。重型獵鷹只有在火力全開時才能達到該載荷水平。

回收技術

可重複使用是SpaceX火箭系列的金字招牌。在人類歷史上曾經完成航天器回收的僅有美國、俄羅斯、中國，除此之外就是以商業公司身份進軍航天事業的SpaceX。前面已經說過，「重型獵鷹」相當於在原有的「獵鷹9」上，再並聯兩個「獵鷹9」的一級助推器。SpaceX表示，發射後的「重型獵鷹」的三個助推火箭將全部得到回收，其中兩個將在肯尼迪航天中心同步降落，而第三個助推器將於海上平台降落回收。在地球同步轉移軌道（GTO）上，重型獵鷹回收到的一階助推器的最大質量約是8,000千克（約17637磅），而獵鷹9的這一數值則在5,500千克（約12,100磅）左右。由於回收利用的技術，重型獵鷹的預算將會大大縮減，對於美國現役的德爾塔IV型火箭將表現出極大的造價優勢。

但值得注意的是，雖然在「獵鷹9」已經多次實現一級火箭的回收，但從回收火箭到其再利用，仍然需要花費不小的成本。而在更早的回收試驗裡面，這個問題早已凸顯出來——回收的子一級火箭因為遭遇熱障而呈現不同程度的損毀。因此有人質疑，回收火箭的利用價值也許並沒有那麼樂觀。

受到損毀的回收火箭

梅林發動機

SpaceX設立初期，由於缺乏資金直接引進俄羅斯的先進的高壓補燃循環液氧煤油發動機技術，也沒有足夠的研發力量獨立研發該技術，因此只好退而求其次，進行燃氣發生器的液氧煤油發動機研發，因此最初的Merlin1A發動機誕生了。最初研發的Merlin1A的推力僅有34.7噸，而經過不斷地更新換代，現行的Merlin1D+發動機的地面推力最高已可達86.2噸，已然具有不俗表現。

但是，與市面上性能最優SSME發動機相比，梅林系列還是存在著相當短板。SpaceX CEO埃隆·馬斯克坦承：「火箭引擎是目前SpaceX所面臨的最大短板。」這實際上與梅林的造價成本有關，即便是較新型的梅林1D，其推算價格也僅至百萬美元級別，而SSME的價格卻逼至千萬。除了造價不同外，採用煤油為燃料的梅林引擎與採用液氫為燃料的SSME，在使用成本也差距甚大。因此，獵鷹系列在性價比上賺下的赫赫戰功，無疑有梅林發動機的汗馬功勞。

Merlin 1D發動機

風險

沒有搭建試車台，沒有做過熱試車，從未嘗試過 27 台梅林引擎並聯發動，重型獵鷹就這樣站在了發射台上。誰的心裡也沒底。重型獵鷹由三個獨立的「獵鷹9」火箭組成，這意味著三組（每組9台）各自獨立的梅林引擎發動機必須協同一致。然而三個助推器之間的相互作用可能會產生共振，這帶來的後果可能會是災難性的。埃隆·馬斯克笑著說到：「如果它能夠離開發射台，不把發射台炸得粉碎，對於我而言，這就已經成功了。」

SpaceX公司曾有一枚「獵鷹9號」火箭爆炸，導致發射架受損，重建發射架用了一年多的時間，並花費了大約5000萬美元，相比之下，如果「獵鷹號」重型火箭發生爆炸，將產生更大的威力。美國麻省理工學院教授洛薩諾則評論道：「這（重型獵鷹試射）並不總是技術問題，也是政治問題。」雖然SpaceX是一家私營公司，但卻與美國宇航局保持著合夥關係，如果這次試射失利，無疑會為未來的合作帶來不好的影響。

好在他並沒有令我們失望。據說在被重型獵鷹首飛 發射上天的那輛特斯拉跑車的一塊電路板上，印上的這樣一行文字——*Made on Earth by humans* 。如果不出意外的話，這輛車，連同這行文字，將在這樣一條軌道上環繞太陽十億年，可能會成為人類文明最後的紀念吧……

本文系網易新聞·網易號「各有態度」特色內容

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