SpaceX的不锈钢飞船：星舰是怎样炼成的？

本文来自微信公众号：老和山下的小学僧（ID：gh_586564bb7b66），作者：老和山下的小学僧，原文标题：《倔强不锈钢：星舰》，题图来自：视觉中国

今天咱们聊一个口水四溅的话题，其口水含量堪比中医、转基因、美国登月等老牌争议话题，这便是口水界的新人：SpaceX星舰。

口水战之前，先说点不那么科普的内容。很多人以为苹果手机刚出道时，妥妥的技术创新，但实际上，苹果更像是商业模式创新，乔布斯整合了全世界的优秀技术（当然，整合过程本身也能算技术创新），智能手机横空出世，这个男人也实现了他吹过的牛：改变世界。

那么问题来了，还有哪些行业可以这么干呢？有人尝试了电视行业，有人尝试了出租车行业，还有人尝试了房地产行业，每行每业都有人想做乔布斯，有的跑路国外，有的一地鸡毛，有的盆满钵满。

但不管怎么样，大伙都觉得航天领域是肯定不能这么玩的，诶（ěi），美国人就是不信这个邪！

真正的中美第一次科技摩擦

美国这个国家还是很有意思的，把资本的“恶与美”演绎得淋漓尽致。NASA的伟大就不多说了，本僧在文章里从来不吝啬赞美之情。不过，牛逼也有牛逼的烦恼，那就是太烧钱了！

早些年，NASA发射卫星主要靠波音和洛马的火箭，这哥俩有多狠呢？每次发射都要坑走几亿美元，比如，德尔塔IV型中型火箭，可以把11吨货送上天（近地轨道），平均每次发射费用1.6亿美元，而中国长征三号乙，同样送11吨货，国际上的发射报价只有6000万美元左右。

列强又不缺心眼，所以，就出大事了！

1992年，美国休斯公司为澳大利亚制造的通信卫星，正是通过中国的长征二号火箭打上去的。这在当年可是大事情，专门发了邮票纪念，大伙纷纷以为长征火箭从此走出国门，往后不但不花国家钱，还能帮着赚外汇，只要卯足劲搞生产，凭着价廉物美，包下全球送货业务指日可待啊~

美国人哪能看着你走上人生巅峰啊，于是，就找了个理由，禁止中国火箭发射任何带有美国零件的卫星。那年月，美国正是如日中天，谁家能不用美国零件呢？没办法，逼得中国只能搞一条龙，卫星制造、发射、运行、维护全套服务。可毕竟是90年代嘛，咱们火箭才刚开始利索，卫星就寒碜多了，很多客户只能咬牙买美国货，所以长征在国际火箭发射市场的占有率就很低。算起来，这应该是真正的中美第一次科技摩擦。

后来，资本的恶愈加赤裸裸，波音和洛马开始联手坑爹，价格逐年上升，大中型火箭的平均报价超过了4亿美元，坑得NASA直拍大腿！正是在这种背景下，美国资本又表现出了可爱的一面。

败也资本，成也资本

2008年NASA为了教训俩亲儿子，决定收几个干儿子，于是，推出了“商业运输服务”项目招标，就是给国际空间站送货，当时来了不少人竞标。

其实，美国很多富豪都热衷于送人上天，成立的航天公司多如牛毛，比如，亚马逊CEO贝索斯创办的蓝色起源公司，英国传奇富豪布兰森在美国创办的维珍银河公司，谷歌创始人佩奇和施密特创办的行星资源公司，马斯克在创办SpaceX之前，也是一个富豪。

既然是神仙打架，大家都是富豪，那就各凭本事吧！最终，轨道ATK公司和SpaceX公司顺利拿下订单。NASA最初要求两家分别送20吨货，ATK公司需要射8次，19亿美元，SpaceX公司需要射12次，16亿美元。这一看，NASA觉得干儿子比亲儿子厚道太多了，于是，又续签了几次。

可惜，ATK公司火箭做得不错，但PPT做得不行，资金很快出了问题，2018年被军火巨头诺格收购。而SpaceX却混得风生水起，可重复使用的猎鹰火箭光彩夺目，资本家排着队一轮一轮来送钱。

很多人都说SpaceX的技术都是NASA给的，马斯克老马不过是捡了个便宜，这话也对也不对。

按理说，NASA是甲方，出钱就行，技术和产品是承包商的事情，但实际上，NASA是深度参与过程的。很多时候NASA签约的并不是一项成熟技术，而是个半成品，还得继续烧钱研发，这个钱经常是NASA给的。这么看，NASA也算是一个风险投资机构。

2006年，NASA看完老马的PPT就拿出了3.96亿美元，啥也别说了，先打两发试试（两次试验飞船的发射费用）。后来火箭三连炸，直到2008年第四次才成功。NASA一看，可以了，别折腾了，来签合同吧，于是就签了16亿的送货合同。

然后，2008年签的合同，2012年才第一次给空间站送货，那这四年在干嘛呢？当然还在搞研发嘛，NASA根据SpaceX的研发进展，不断把钱拨给老马，直至技术成熟为止。如果中间你掉链子了，那就淘汰出局，没钱拿了。

要这么的话，SpaceX妥妥捡了NASA的便宜啊！别急，NASA撒钱可不止撒一家，这是个习惯性动作。

包括波音这种巨头，也会从NASA薅一点研发经费，而NASA的钱来自国会，所以这事儿可以理解为国家补贴，这个词咱们就不陌生了。

但是光从NASA薅钱，加上老马自己砸的2个亿，显然不够火箭烧的。于是，有趣的美国资本就开始发酵了。

老马一方面利用NASA的合同大肆向社会融资，你们想想，连NASA都认了，还有啥不放心的呢？所以钱哗哗就来了。另一方面，拿着钱到处挖人，这谁扛得住啊，其中有不少NASA研发人员蹭蹭就跳槽了，承载技术的终究还是人嘛，人一到技术不就到了嘛，所以老马的技术呼呼就涨了。

这一切，在外界看来，NASA就等于给老马送钱送人送技术了，遂戏称SpaceX是NASA的私生子。其实这么说还是有失公允的，首先NASA的钱是雨露均沾，众干儿子都拿了，其次，人才流动是正常现象，美国的太空公司有一大摞，进进出出是难免的。

SpaceX的崛起离不开NASA扶持，这话不假，但更多的原因是，资本敢于押宝，而老马擅长让资本押宝。这和当年爱迪生忽悠资本家押宝电灯颇有几分类似，很多人不知道，爱迪生并不是第一个发明电灯的人，他的工作是改良电灯使之商品化，而在整个改良过程中，爱迪生最大的贡献，甚至可以说唯一的贡献，就是弄钱。

当然，资本家可不傻，押宝的背后，是老马走了一条截然不同的航天路线。

本僧以前评价SpaceX时说过这么一句话：把航天如此专业的领域大众化娱乐化，并消耗民间资本去押宝尚不成熟的技术，究竟利弊几何，或许过个二十年会更明朗。如果押宝成功，可以参考乔布斯，如果最终无法盈利，可以参考咱们假老板。

显然，这是低估了老马，才过三年，已经足够我们再做一轮小结，至少他吹的牛不能再等闲视之了。

技术的边界

SpaceX早期的玩法和苹果类似：整合全世界的优秀技术，完成一项前所未有的壮举。这涉及到另一个话题，如果不惜代价，目前的人类科技可以做到什么程度？

通常，这类问题是没啥意义的，因为风险高、代价大的破事，除了美苏争霸脑袋发热时会干，平时资本是不会光顾的，无论是国家资本还是民营资本。如果没钱，不管啥想法都只能凉拌，所以，问题的关键是弄钱，诶，老马就是有这本事。

弄钱是个商业话题，不在本僧业务范围内，反正老马就是弄到钱了。

行了，既然有钱了，那就开始嚯嚯呗！比如，历来要求精益求精的宇宙飞船，也许用厨房里的304不锈钢就能搞定，老马说：这项目我投了，钱拿去，谁还有梦想？！

所以，SpaceX公司有不少类似“用不锈钢造飞船”这种匪夷所思的项目，争议自然就难免了。这事儿见仁见智，咱也不多嘴了，还是说说不锈钢吧。

其实，不锈钢是很好的东西：耐高温，强度高，易加工，价格还不贵，就是有点重（这对上天来说，确实是个大麻烦）。就因为太重，导致这么优秀的不锈钢很少用在航空航天领域。

不过，也有例外。

无人不晓的米格25，就是用不锈钢打造的一段传奇。当年，美苏卯足劲飙飞机，但因为空气摩擦温度太高，速度上不去，苏联一拍大腿，用不锈钢造了一堆米格25。虽然米格25空重过大，干不了什么正经活，但速度可以轻松甩开同时代的导弹，一度把美国吓得不轻。

这至少说明不锈钢在天上并非一无是处，印度很快就领悟了真谛，立志向苏联学习。于是，印度GSLV.MK3大型运载火箭，采用了大量不锈钢来提高火箭强度，省得去研发又轻又坚固的复合材料，至于有效载荷，少一点又如何呢，大不了多射几枚嘛。

还别说，印度的大火箭表现真不错，射了几次稳稳的，未来还打算用在载人飞行上。

不锈钢飞机有了，不锈钢火箭有了，再有人整出一个不锈钢飞船，也就没那么奇怪了。

SN1到SN20

SpaceX已经有了帅到掉渣的可重复使用火箭，而且技术日趋成熟，颠覆了很多人对航天领域的认知。

如果上面再配一个可重复使用的星舰飞船，那么整套下来，上天就和坐大巴一样便捷了，加完油就能跑，人类航天事业由此进入快车道。有了这等功绩，日后到地下才有底气找乔布斯唠嗑。

说干就干，星舰飞船延续了老马一贯的风格：低成本+帅气。

帅气的事情不归本僧解读，至于低成本嘛，用不锈钢是没跑了，就是厨房里刀叉锅瓢用的那种最普通的304不锈钢，这点成本在航天领域几乎可以忽略不计。

不锈钢星舰上天的思路也不复杂，大力出奇迹嘛，多按几台发动机，管你有多重，照样送上天。SpaceX总是喜欢用一款小巧玲珑的发动机来搞定所有事情，发动机并联技术实在让人咋舌，中型火箭就用9台，重型火箭就用27台，还不够的话，就升级一下再加2台。送星舰上天的火箭，最终装上了29台发动机。

上天的事情解决了，回来的思路就复杂了。简单来说，前半段和以前的航天飞机类似，趴着往下飘，这样可以增加空气阻力，节省燃料。到了最后一段距离，飞船转为竖直方向，发动机点火减速，缓慢落地。这需要很高超的飞行控制系统，靠4片小翅膀和底下3台矢量发动机共同完成。注意看，发动机点火后，前面小翅膀立马伸直了。

也就是说，你只要保证并联发动机不歇菜，随时停车，随时启动，再保证飞控系统能从容调整飞行姿态，那么，把不锈钢送上天就没啥不可能的。

思路有了，那就开干吧。

和不锈钢造飞船一样让人咋舌的，是星舰的研发速度和研发手段：大棚焊接，露天安装，大胆设计，敞开了随便炸。

星舰的原型机SN系列，计划从SN1到SN20，炸20次搞定。

2020年2月28日，SN1，地面压力测试，爆炸。

2020年3月9日，SN2，通过压力测试。

2020年4月3日，SN3，低温强度测试，解体。

2020年4月27日，SN4，通过低温耐压测试；5月30日，静态点火试验，爆炸。

2020年8月4日，SN5，完成150米跳跃飞行。

2020年9月3日，SN6，再次完成150米跳跃飞行。

2020年9月22日，SN7，破坏性测试。

2020年11月10日，SN8，完成12.5公里高空飞行，落地时爆炸。

2021年2月2日，SN9，再次高空飞行，落地时爆炸。

2021年3月3日，SN10，再次高空飞行，成功落地，但几分钟后爆炸。

2021年3月30日，SN11，浓雾中起飞，下降时爆炸。

这一口气废了11个，老马觉得已经有心得了，没必要飞SN12-SN14，直接上SN15。

2021年5月5日，SN15，完成10公里高空飞行，并成功着陆。

好了，老马觉得，这事儿已经成了，没必要飞SN16-SN19这种只能蹦十几公里的大铁桶，直接上SN20，一步到位蹦太空。

于是，人类史上最高的火箭来了。

70米的火箭，50米的星舰，加一块有120米高，号称有效载荷超过100吨，甚至有可能刷新土星五号的世界记录。

不到2年时间，星舰从呆萌小巧的圆桶，一路成长为高大雄壮的世界之最，不得不说，老牌工业强国的底蕴不容小觑。

起初，只是在地面测试的铁桶。

然后，可以蹦十几公里高，并且平安落地。

现在，打算直接上太空，动真格了。

因为星舰是趴着下来的，所以肚子温度比较高，装了隔热瓦，背面就没必要浪费了，不锈钢耐高温可不是开玩笑的，真是省钱省到家了。

SN20的发射时间一拖再拖，说是年底前肯定能上天。不管最后成功与否，确实是很了不起的事情，而且照现在这架势看，老马还有钱可以继续炸，未来还是挺值得期待的。

行业屠夫？

SpaceX的猎鹰火箭已经把德尔塔4中型火箭给挤下岗了，2019年8月22日，德尔塔4中型火箭为美国空军发射了一颗第三代全球导航卫星02星，作为谢幕之作，从此退出历史舞台。

猎鹰中型火箭在国际上抢订单抢得非常凶残，即便咱们这么实惠的价格，也屡屡中枪。要是不锈钢星舰的路子再走通了，那别人家的重型火箭也要没活路了。

当年登月的土星五号近地载荷是118吨，也就是说，你要是能把118吨的货一次性送到太空，就能实现登月，但土星五号这种玩法实在过于烧钱，与登月收益完全不成正比，最后的结局和郑和下西洋一样，被砍了。星舰很有可能会超过土星五号的载荷，而现在的登月装备一定更轻更小，再加上低到令人发指的价格，那登月的意义可就不同了。

不过，连SN20都还没上天呢，现在讨论登月是不是太早了？只要钱到位了，星舰一定会不停迭代，照现在SpaceX三班倒不停工的架势，星舰蹦上太空后，很可能就开始蹦月球了，蹦的次数多了，可就不好说了。

那么，钱能及时到位供老马继续炸不锈钢桶吗？一定会的，因为NASA已经把登月合同独家给了星舰，整整29亿美元。这事儿把蓝色起源公司惹毛了，公司创始人兼亚马逊CEO世界首富贝索斯，直接把NASA告到了法庭。

如果29亿不够烧，也没问题。只要这钱能撑到星舰稳稳上天就够了，即便落地还不稳，星舰一定会开始对外接活。就像以前的猎鹰火箭，上天送货赚钱，回来就当练习回收技术，一边干活一边研发，惬意得很。

退一步讲，就算星舰接不到活，老马一定还有办法搞到钱。再退一步讲，就算老马搞不到钱，路都趟成这样了，底子还在，总会有人接盘继续烧钱的。

SpaceX的另类做法带给航天领域很多思考，这方面的讨论有很多了。不过，我们把眼光再放大一点，如果人类有办法把那些浪费的资源（钱）集中起来，去尝试一些仰望星空之类的浮夸行为，想必也是一件很浪漫的事情。

最后，转一则推特上的“假”消息：相比于新火箭，客户更加愿意相信老马的二手火箭，于是，SpaceX不得不为一枚新火箭喷漆做旧。

本文来自微信公众号：老和山下的小学僧（ID：gh_586564bb7b66），作者：老和山下的小学僧