航天史:68.俄国之旅

上次,我们讲到了马斯克惦记上了航天。特别是当时有个火星协会的组织在到处筹款,美国这种NGO组织多如牛毛。一个组织总需要筹款吧,于是打算搞个活动来拉赞助,门票500美元一张。他们向一些名人发出了邀请函,万一哪个有款的大款脑子一热,资金问题不就解决了吗?

火星协会

结果火星协会的人收到了马斯克的回函,但是不知道是谁邀请了他,会员那么多,天知道哪个人七拐八弯的联系到了马斯克呢?马斯克寄来了一张5000美元的支票,一下引起了主办者的兴趣,看来这个人是真愿意掏钱啊,于是马斯克就成了重点关注对象。
来的名人不少,大导演詹姆斯·卡梅隆也去了,还有NASA的专家斯托克,大家聊得挺开心的,马斯克当场捐了10万美元,用于支持火星协会在沙漠地区建立科研工作站,其实就是想模拟火星的生存环境。

火星沙漠研究站

到后来,火星协会是不能满足马斯克的需要了,火星协会设想把几只老鼠发射到太空里,然后看看他们在太空能生存多少时间,这种计划不是傻乎乎的嘛。马斯克觉得,为什么要围着地球转呢?干脆送这几只老鼠去火星算了。马斯克还真的做了个预算,大概需要1500万美元。
那段时间,马斯克还真的关注着NASA的动态,NASA是1969年把人类送上月球的,现在过去30年了,他们应该把下一个目标定为火星吧。他们准备的怎么样了?有什么进展吗?结果马斯克在NASA的官网上没有找到任何送宇航员去火星的计划,连一点迹象都没有。马斯克非常的失望。
后来,马斯克在航天的圈子里已经混开了,很多人都认识他,不就是那个做互联网发家的娃娃脸嘛。那时候,他已经从火星协会退出了,自己另起炉灶建立了一个新的组织叫“火星生命基金会”,经常在高档饭店搞沙龙聚会,詹姆斯·卡梅隆也经常来,他也是个技术控。他动不动就拉着小马哥投资他的下一部电影。

迈克尔·D·格里芬

喷气推进实验室就在加州,所以这帮工程师们也经常参加马斯克组织的活动。他和这帮工程师混的很熟,不过,他在这些沙龙活动之中遇到的最重要的一个人叫格里芬,他此前在CIA的风险投资部门工作过,后来还在NASA,喷气推进实验室和轨道科学公司工作过,他当时在办理离职手续,从轨道科学公司辞职了。这个家伙可是个不得多得的技术管理人才。他对航天技术,电气工程土木工程和应用物理都有非常深厚的造诣。
这个格里芬可以算是地球上最懂得把物体送入太空的人了。他成了马斯克最重要的顾问之一。4年之后的2005年,格里芬成了NASA的局长。要知道美国的“政商旋转门”可是很出名的。工程师混到NASA的高层,然后跳出来到科技公司当个高管也是常见的事情,再跳回NASA也很正常。不过这是后来的事儿,那时候格里芬是无官一身轻。
这些人经常在沙龙聚会上讨论如何去火星,在人类去火星之前先要做前期的准备,比较靠谱儿的方案是弄一个微型的温室,里面种一点植物,然后用一颗火箭把这些植物送到火星表面,看看这些植物能不能生长。马斯克和别人合伙成立了一个“火星绿洲”公司。在美国开公司便宜的很,特别是小公司。先开一个再说,否则出面找人谈都没法谈。
其实马斯克当时动机很简单,大家为什么对火星就那么不关心呢?如果大家什么都不做,人类移居火星的那一天永远无法到来。这事儿上不能犯“拖延症”。他送植物温室去火星的目的,就是唤起公众对火星的关注,同时民间掏钱也给NASA这个官方机构一点触动。

德尔塔2型运载火箭

但是,植物好办,火箭怎么办?当时美国的火箭是非常昂贵的。最便宜的是波音公司的德尔塔2型火箭,这颗火箭可以把6吨的货物送进近地轨道。说是最便宜,也要5000万美元一枚。当时,美国的主要精力都花在了航天飞机上,火箭的发展放缓了。
马斯克能拿出来的钱只有2000~3000万美元。根本就不够,美国的火箭太贵了。俄国人的火箭似乎很便宜,马斯克脑袋一热就去了莫斯科。跟他一起去的是罗西,罗西不是帮着他的,而是生怕这家伙在俄国人那儿“犯浑”。
美苏两国要削减战略核武器,要削减一部分洲际导弹。所以俄国人就把一批导弹改造成了发射卫星的火箭,这样也算是不浪费,因为这是已经造好的导弹,因此价钱不会太贵。反正也是要处理掉的玩意儿。

“第聂伯河”运载火箭

美国人对SS-18导弹很是忌惮,其实SS-18是美国人起的代号,苏联的代号叫R36M,是由大名鼎鼎的杨格尔在60年代设计的。这东西改造成了代号叫“第聂伯河”的运载火箭以后,近地轨道的运载能力达到了4.5吨,显然个不错的选择。
马斯克去了莫斯科,拜访了一连串的单位,比如说找商用火箭发射公司,这家公司是俄罗斯航天部门和外界做生意的一个代理商。由乌克兰、俄罗斯和哈萨克斯坦合资组建。马斯克还拜访了大名鼎鼎的拉沃契金设计局。苏联的火星和金星探测器都是拉沃契金设计局设计的,登月舱也是他们设计的,可惜也没用上。

拉沃契金设计局的产品

俄国人通常是不吃早饭的,中午饭吃的比较早。他们就一边吃一边闲聊,有一搭没一搭的,俄国人是狂喝伏特加。马斯克只能陪着,吃完饭以后,俄国人还要来上一支烟,他们倒是挺爽的,抽完烟还要喝咖啡,从11点钟折腾到下午,吃饱喝足,才问马斯克,你到底来买啥?
马斯克气儿不打一处来,自己说了半天,他们一句都没听,光顾着吃了。俄国的火箭设计师显然没把马斯克当回事儿,觉得这个年轻人根本不靠谱。
第二次去莫斯科,马斯克把格里芬给叫上了。格里芬可是行家里手,他负责给马斯克当顾问。这一次又是和俄国人狂拼伏特加,俄国人喝的晕乎乎的,马斯克直接了当的问他们,一枚导弹多少钱?俄国人一口价800万美元,马斯克还是觉得贵,他希望打对折,800万美元发射2颗。

第聂伯河运载火箭本质上是换了载荷的R36M导弹

俄国人还是没拿马斯克当回事儿,觉得马斯克简直是脑子进水了,从来也没有私人公司来搞这种玩意儿。他们就是想从马斯克这里榨点钱出来。俄国人的办事风格,你懂的。马斯克气坏了,最后大家不欢而散,谈不拢。
坐出租车去莫斯科机场的路上,马斯克一句话都不说。上了飞机,他还是不开心。格里芬和其他人坐在后边,马斯克自己坐在前排,只见他拿出笔记本电脑开始做一张表格清单。格里芬和其他人都不知道他要干什么,过了一会儿,马斯克转过头来对他们说,他要自己造一枚火箭。
其实这几个月的时间里,马斯克一直就没闲着,他开始恶补和火箭相关的知识,别人经常看见他抱着一本书在那儿啃,书很旧,还是俄文的。可能是苏联出版的一本火箭教材,估计是从eBay上淘来的。
一枚火箭值多少钱呢?其实那些铝合金、碳纤维和钢铁和电子零部件之类的东西加起来也不过只占了5%的价钱,真正值钱的是知识,怎么把一堆的零部件组合起来送进太空,这是几十年的经验。
既然如此,那就好办了,这说明火箭的成本是很低的,完全有巨大的压榨空间,况且马斯克要造的不是什么大火箭,只是一个发射小型载荷的小火箭,只是占领一个细分市场而已。打个比方说,过去的航天业是按照法拉利跑车的规格造火箭,马斯克只是想按照五菱宏光的标准造。价格差距是巨大的。
格里芬对这些东西都很了解。但是此前也有亿万富翁被工程师忽悠的情况出现。白花钱,什么都没实现。格里芬不希望马斯克也走这条路,反正大家都不看好马斯克。
好在美国这个国家从来不缺异想天开的工程师。业余鼓捣火箭的工程师不下好几百号人。我曾经在上海听过一个美国年轻人的讲座,号称要搞一个“开源”的火箭,一切资料都是公开的。我当时只觉得这是异想天开,但是,你别说这些人之中还真有行家里手,最典型的就是穆勒。
这个穆勒一开始是在休斯公司负责研发卫星,休斯公司不搞火箭,但是卫星上也是有火箭发动机的,这方面倒是有接触。穆勒后来去了TRW公司,这家公司在火箭发动机方面的实力很雄厚。登月舱用的那个推力可调的发动机就是喷气推进实验室设计的,后来交给TRW公司实用化的,他们有经验。
更重要的是,穆勒除了在公司上班,业余还和一群志同道合的小伙伴们鼓捣自己的火箭发动机,穆勒自己的职业就是火箭发动机工程师,也是TRW公司的副总裁,但是这家伙显然是个火箭的狂热发烧友。上班鼓捣还不够,下班还要自己鼓捣。自己搞的业余项目可以实现公司不允许的那种大胆的设计,毕竟这事儿自己说了算嘛。

左边那个人是穆勒,背后是发动机

业余火箭圈子里最大的发动机就是穆勒鼓捣出来的。推力能达到1.3万磅,也就是相当于6吨的推力,这毕竟是个人作品,已经很惊人了。
穆勒他们业余搞搞的车间在海滩旁边,就是一个普通的车库。某个礼拜天,大家都在车间里鼓捣那台发动机呢,来了一个穿着黑色皮衣的人,看上去有点像个杀手,还挺酷的,这家伙就是马斯克。

穆勒的1.3万磅引擎

这时候,穆勒正扛着那台发动机,看着马斯克进来了,后面跟着他的妻子,看起来大着肚子。马斯克对这台发动机非常感兴趣,就问他发动机的推力有多大,而且还想知道穆勒有没有造过更大的发动机。穆勒倒是老老实实地告诉马斯克。他在公司里面造过一台65万磅推力的发动机,这台发动机就是TR-106。
TR-106是一台氢氧发动机,65万磅是多大呢?将近300吨的推力。这东西比航天飞机用的发动机推力还大,穆勒可是深度参与其中的,人家在TRW公司干了十几年,经验丰富。TRW公司研究这台发动机,花了1200万美元。

TR-106引擎

马斯克马上就知道自己找对人了。他邀请穆勒到自己家来详谈。后来穆勒帮他在那张电子表格里面增加了一堆发动机的明细项目。要让穆勒去设计一个推力几十吨的发动机,似乎也不是什么难事。毕竟人家自己个人鼓捣的发动机都有6吨推力呢。
马斯克瞄准的是航天领域的一个细分市场,那就是小火箭。能打个几百公斤进入近地轨道就是胜利。他预计,如果能够大幅度降低火箭的发射成本,那么将开辟一个广阔的市场,那些原本发射不起卫星的单位也也能负担的起这个费用了,这块生意是有的做的。当然,马斯克当时的野心还没有这么大,人都是走一步看一步的。
2002年4月,马斯克把格里芬、坎特雷尔、穆勒、波音公司的克里斯召集在一起,他告诉大家,他打算成立一家公司,名字叫SpaceX,如果大家想入伙,那就开始干吧。格里芬本来想入伙的,但是他想住在东海岸,不到加州来上班,马斯克也就没让他加入。好在没让他加入,否则他日后有可能当不上NASA的局长,这是后话了。
马斯克的第一种火箭是猎鹰1号。猎鹰也可以翻译成“隼”,电影《星球大战》里有一艘飞船就叫“千年隼”,马斯克这批人都是被星球大战忽悠起太空梦想的,这样的人很多。
火箭的关键是发动机,马斯克的思路是尽快把火箭鼓捣出来,指标不要求高,发动机的推力有40吨就足够用了。但是一定要简单皮实,容易制造,首先遇到的问题就是选用何种构架。

挤压式引擎原理

火箭到发动机大概有几个构架。首先分成挤压式和泵压式两大类。说白了就是你如何把燃料送进燃烧室的问题。用高压气体把燃料压进燃烧室,就是所谓的“挤压式”,但是一枚火箭能带多少高压气体呢?火箭肯定做不大。

V2导弹发动机的涡轮泵

布劳恩当年造V2导弹的时候,用的就是双氧水催化分解产生的高压气体来吹动涡轮泵,用泵把液氧和酒精送进燃烧室里。这种构架虽然很简陋,但是却是现代所有火箭的祖宗,泵压式成了日后火箭的主流。只是如何驱动涡轮泵又产生了3个流派。分别是膨胀循环、燃气发生器循环和分级燃烧循环。
发动机当然是由穆勒来主导研发,穆勒到底会选用哪种发动机构架呢?下次再说。
(0)

相关推荐