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商界|一战赚了800亿，却又造火箭？疯狂的马斯克背后离不开“第一性原理”( 三 )


SpaceX的推进动力部负责人汤姆·穆勒曾要求一家供应商制造发动机气门 。 “他们报价25万美元 ， 且需要花1年时间 。 ”穆勒回忆道 。 他回复供应商：“不 ， 今年夏天我们需要它 ， 并且价格要很低很低 。 ”供应商说了句“祝你好运”就走了 。
于是 ， 穆勒的团队自行制造气门 ， 成本只有供应商报价的若干分之一 。 到了夏天 ， 那家供应商打电话给穆勒 ， 询问SpaceX是否还需要气门 ， 穆勒回答说：“我们已经制造出了合格产品 ， 正准备试飞 。 ”SpaceX负责与NASA联络的员工迈克·霍卡恰克（Mike Horkachuck）惊讶地发现 ， 穆勒这种做法在整个公司里都很普遍 。 他说：“这种方法别具一格 ， 因为我几乎没听说过NASA的工程师在外包设计和决定设计方案时谈论过零部件的成本 。 ”
SpaceX在原材料采购方面也很有创意 。 公司一名员工在eBay上以2.5万美元的价格购买了一台二手经纬仪——一种用来追踪和校准火箭的设备 ， 因为他发现全新的经纬仪价格实在太高了 。 另一名员工从工业废品场采购了一块巨大的金属 ， 用来做保护火箭的前椎体整流罩 。 经过测试合格之后 ， 廉价的二手部件也能像昂贵的新部件那样发挥作用 。
SpaceX还借用了其他行业的零部件 。 它没有使用昂贵的设备来制造舱门把手 ， 而是采用了浴室隔间的门闩部件；它没有设计昂贵的定制版宇航员安全带 ， 而是采用赛车安全带 ， 后者更舒适也更便宜 。
SpaceX的第一枚火箭用自动取款机的同类计算机取代专业航天计算机 ， 前者仅需5000美元 ， 而后者高达100万美元 。 与宇宙飞船的总体成本相比 ， 这些削减下来的成本似乎并不多 ， “当你把它们全部加起来的时候 ， 成本就相差很大了 。 ”马斯克说道 。
这些廉价的部件中 ， 有很多其实更加可靠 ， 例如SpaceX火箭所使用的喷油嘴 。 绝大多数火箭引擎采用莲蓬头设计 ， 靠多个喷嘴将燃料喷射到火箭的燃烧室 ， 而SpaceX采用所谓的枢轴引擎 ， 即只有一个喷嘴 ， 看起来像花园里浇花用的软管喷嘴 。 这种喷嘴成本较低 ， 也不太可能造成燃烧不稳定 。 要知道 ， 燃烧不稳定可能会导致火箭科学家所称的“意外快速解体” ， 也就是大众所说的“爆炸” 。
4火箭的重复利用 ， 从疯狂实验到例行程序 第一性原理思维方式促使SpaceX对火箭科学领域另一个根深蒂固的假设提出质疑 。 几十年来 ， 绝大多数将宇宙飞船送入外层空间的火箭都无法重复使用 。 当它们将飞船送入轨道之后 ， 就会坠入大海或在大气层燃烧 ， 后续发射又要造一枚全新的火箭 。 这就相当于每次飞往宇宙的商业航班结束后 ， 都将飞机烧掉 。 现代火箭的制造价格与波音737差不多 ， 但乘坐737飞机要便宜得多 ， 因为喷气式飞机可以反复执行飞行任务 。
显然 ， 该问题的解决方案就是让火箭也能同样反复使用 。 正因为如此 ， NASA的航天飞机零件是可以重复使用的 。 将航天飞机送入轨道的固体火箭助推器会从航天飞机分离 ， 利用降落伞降落到大西洋 ， 然后被回收并翻新 。 载有宇航员的轨道飞行器也在每次任务结束后飞回地球 ， 重新用于执行未来的飞行任务 。
为了使火箭具有可再用性 ， 产生更大的经济效益 ， 必须尽可能达到“快速”和“完整”这两个要求 。 “快速”意味着完成任务后的调查和翻修时间保持在最短水平 。 经过快速检查和加油之后 ， 火箭应该能够马上起飞 ， 就像飞机在一趟飞行结束后检查和加油一样 。 完整的可再用性则是指航天飞机所有零部件是可重复使用的 ， 任何硬件都不会被丢弃 。
但对于航天飞机来说 ， 可再用性既不快速 ， 也不完整 ， 检查和翻修费用高得惊人 ， 尤其考虑到航天飞机的飞行频率不高 。 航天飞机的检查、翻修和加油需要经过“120多万道不同流程” ， 花上好几个月的时间 ， 而且成本超过建造一艘新的航天飞机 。
如果用类比法进行推理 ， 你会得出一个结论：重复使用航天飞机的想法是不可行的 ， 它不适用于NASA ， 所以我们也用不上 。 但这种推理存在缺陷——反对重新使用航天飞机的理由源自单一的案例研究对象 ， 即航天飞机本身 。 然而问题在于航天飞机本身 ， 而非所有可重复使用的航天器 。


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