馬斯克的公司又刷屏了，這次是“重型獵鷹”（Falcon Heavy）運載火箭首飛成功。
頂著現(xiàn)役最強火箭的光環(huán)，“重型獵鷹”幾乎是被媒體吹上了天的。其實，北緯40度的老讀者應當熟悉，“重型獵鷹”在SpaceX的技術和商業(yè)規(guī)劃中并不是特別重要，技術跨度也不像媒體渲染的那么夸張。
“重型獵鷹”可以簡單視為三枚“獵鷹9號”火箭捆綁在一起，是典型的“推力不夠數(shù)量湊”。馬斯克早已把這種設計思路用得爐火純青，有興趣的讀者可以了解一下Tesla電動車的電源管理系統(tǒng)。由于“獵鷹9號”火箭的回收復用技術已經(jīng)很可靠，27臺梅林-1D+發(fā)動機（Merlin-1D+）協(xié)同工作的可靠性還是相當高的。
所謂多發(fā)并聯(lián)不可靠的設計定勢有其一定的合理性，畢竟蘇聯(lián)N1火箭30發(fā)并聯(lián)4射4炸的慘痛教訓足夠直觀，但更多是思維模式和運作體制的桎梏。從這個角度來看，“重型獵鷹”的首飛成功也會給競爭者拓展設計空間帶來信心和助力。
相對發(fā)動機的可靠性而言，芯級結構加強、助推器和芯級之間相互作用、側向分離和連接機構等方面是“重型獵鷹”設計中更需要通過實際發(fā)射來檢驗的難點，好在這些都在首飛中通過了測試。其實，SpaceX對相關技術已經(jīng)有相當積累。例如對芯級回收至關重要的無損“冷分離”技術。
不過，由于“重型獵鷹”采用芯級節(jié)流方案，分離高度與速度遠高于“獵鷹9號”火箭，返場運力損失很大，芯級回收更困難，經(jīng)濟上也不太劃算。但“重型獵鷹”仍可以根據(jù)發(fā)射任務的要求靈活處理助推器和芯級的回收復用，不同程度的降低發(fā)射成本。
從商業(yè)角度來看，“重型獵鷹”相對“獵鷹9號”優(yōu)勢不大。一方面，隨著相關技術的進步，大型商業(yè)衛(wèi)星尤其是靜地通信衛(wèi)星的需求持續(xù)減少，而“獵鷹9號”近地軌道運載能力已達22.8噸，同步轉移軌道為8.3噸，一級回收模式下的同步轉移軌道運載能力仍可達到5.3噸，已經(jīng)是商業(yè)航天發(fā)射市場上最具競爭力的火箭。
另一方面，“重型獵鷹”缺少高性能的低溫上面級，限制了其執(zhí)行地球軌道以外任務的能力。與此同時，在放棄無人飛船登陸火星的“紅龍”任務和推遲商業(yè)載人繞月飛行后，除了對深空目標的科學探測和高度不確定的登月任務外，“重型獵鷹”目前并沒有合適的地球軌道以外的任務。
目前，“重型獵鷹”最有利可圖的是大型國家安全載荷發(fā)射任務，例如美國空軍和國家偵察辦公室直接把有效載荷送入靜地軌道的任務。未來10年美國軍用航天發(fā)射市場可達500億美元，在這個領域除了自家的“獵鷹9號”，“重型獵鷹”的競爭對手還有聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）的宇宙神V和德爾塔IV。
總體而言，“重型獵鷹”最大的優(yōu)勢就是與“獵鷹9號”的高度通用性，使其在控制成本的前提下拓展了任務范圍，但這改變不了其配角的命運。馬斯克已經(jīng)宣布SpaceX未來的研制重點放在了采用“猛禽”液氧甲烷發(fā)動機的全復用型“大獵鷹火箭”（BFR）上，這才是未來太空競賽的主角。
北緯40°作者賜稿 文 | 深空探索
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