市场调研专家星舰助推器 33 台发动机同期责任

发布日期：2024-03-17 22:14    点击次数：102

市场调研专家

更多好意思国创业者开动再行疑望买卖的领域。

文丨贺乾明 李梓楠

剪辑丨黄俊杰

2011 年夏天，好意思国国会和好意思国宇航局（NASA）共同告示了一个宏伟的盘算：干涉 180 亿好意思元，开发前所未有的巨型火箭和新飞船，重整载东谈主航天，也为之后登陆火星作念准备。

这是一个理所虽然的 “举国体制” 形势。国会拨巨资、政府机构（NASA）设方针，让伙同几十年的军工巨头们激动。

几个月后，NASA 从广阔的预算里拨了个零头（不到 3 亿好意思元）给 SpaceX、蓝色发源等四家买卖公司，让他们尝试作念出能自夸盈亏的载东谈主飞船。单干相等明确：政府开辟时代新疆城；买卖公司认真压低老本。

13 年后，两个场地的后果差距巨大。3 月 14 日，40 层楼高、5000 吨重的星舰（Starship） 奏效开脱地心引力，进入近地轨谈。此次辐照没能杀青 SpaceX 的沿途方针，激动器在墨西哥湾溅落前爆炸、星舰阶梯大气层回到地球时损毁。但奏效入轨还是是时代前进了一大步——东谈主类终于有了推力、载荷卓著土星五号的新火箭。

买卖种子超预期成长。而 NASA 和好意思国国防工业主导的 SLS 在延期 26 次之后，仅在 2022 年辐照了低配版块，还没追上土星五号。

双方效力相距悬殊。SpaceX 今天还是是个盈利的公司，我方花了 50 多亿好意思元研发、制造星舰。而 SLS 形势还是花了卓著 238 亿好意思元。

SpaceX 有政府资助。NASA 在往常 20 多年揣测给了 SpaceX 135 多亿好意思元——梗概畸形于 NASA 半年多的预算。但这些钱不是研发补贴，大多是让 SpaceX 辐照卫星、送宇航员去空间站，对 NASA 有骨子答复。

能作念到这一步，SpaceX 靠的是买卖全国中深广存在的知识：快速迭代、追求干涉产出比、领域化坐褥、用便宜的通用开拓替代专用开拓。

SpaceX 的奏效带来的启发不仅仅时代，还让更多创业者开动再行疑望买卖的领域。越来越多的创业者接管用新的时代和设施论去颠覆正本被认为只好政府才能主导的领域，推动航空航天、军工致使可控核聚变的调动。

SpaceX 的超才能——穷

2002 年，埃隆·马斯克（Elon Musk）修复 SpaceX 的时候，许多 PayPal 的老共事皆合计他疯了，里德·霍夫曼（Reid Hoffman） 说：“这怎么能是一门生意呢？”

2007年9月19号，邯郸市中级人民法院，开庭审理一项案件，此案是建国以来发生的最大一起银行盗窃案，盗窃资金高达5，100余万，引起社会各界的关注。

“神秘顾客检测”最早普遍应用于餐饮服务行业。这种活动可以从普通顾客的角度考核餐饮企业或其连锁分店、合作网点的运作管理及其客源的组成、用餐时间、分布状况和服务。包括友善程度、快速、准确度、质量、清洁、满意度等方面的问题。帮助管理者设立对表现杰出员工的鼓励和奖励机制，对于鼓舞员工士气和对员工的工作表现都是非常有好处的。“神秘顾客”检测可以成为餐饮企业管理者很好的内参。

但马斯克不合计造火箭是不成收成的，他认为天际遨游需求少是因为辐照价钱贵得离谱，那时送 1 公斤开拓上天际得花上万好意思元。只须 SpaceX 能造谣辐照老本，就会有更多东谈主为他们的火箭买单。有了足够多的需求，SpaceX 就能把火箭卖出去，收成造更好的火箭。

马斯克也只可这么想。创立 SpaceX 时，马斯克的总财富不到 2 亿好意思元，还不够 NASA 辐照一次航天飞机。更无用说通盘阿波罗登月盘算耗资 250 亿好意思元（币值畸形于如今超 1500 亿好意思元）。

他一开动想买俄罗斯的二手火箭来压老本，但被 1800 万好意思元的要价劝退。《马斯克传》中写谈，从俄罗斯回到好意思国的航班上，马斯克开动接洽研活气箭的可行性。他用 Excel 列出制造一枚中型火箭的扫数材料和老本，比如碳纤维、金属、燃料等。他发现接受传统的设施造火箭，制品老本要比材料老本多出 50 多倍。

马斯克由此想出了 “憨包指数”：揣测一个家具老本比材料老本高几许，高的越多，越憨包。他认为，若是一个家具 “憨包指数” 很高，一定不错找到更有用的制造设施削减耗尽。

过程犀利阛阓竞争的当代工业皆不太 “憨包”，比如汽车行业的憨包指数能作念到 1.5。但航天探索长期被盘算和领导所已矣，目标是展刻下代实力和轨制上风，来自财政拨款的机构频频更提神安全，穷乏对效力的极致追求。军方和 NASA 为火箭零部件制造建议数百种规格和条目，因此老本腾贵，火箭上的一个阀门比汽车上用的近似阀门要贵 30 倍。

SpaceX 制造第一代火箭的时候，我方设计、制造了 70% 的零部件，剩下的零部件则找非航空领域的供应商买替代品，帮它们改进时代以爽快火箭辐照的圭臬。

临了，SpaceX 奏效辐照第一款火箭猎鹰 1 号，只干涉约 1 亿好意思元。比较之下，梦想汽车造出第一款车之前研发干涉接近 3 亿好意思元。

用猎鹰 1 号讲解 SpaceX 不错奏效辐照火箭后，马斯克就将火箭回收算作必须杀青的方针：“每次遨游后扔掉价值数百万好意思元的火箭，就像每次遨游后扔掉一架波音 747 相通。”

SpaceX 用 5 年把它形成试验，咫尺也只好蓝色发源等少数机构能作念到。

SpaceX 用的设施是互联网公司中习以为常的反复检会、快速迭代。马斯克认为，这是造出可用火箭的独一设施。猎鹰 9 号的助推器奏效回收前失败过 20 次。而此次星舰测试辐照前，SpaceX 至少炸毁 10 艘。

此前的航天探索中，这么的折损基本不可能存在，也承受不起。NASA 主导的火箭形势，每次辐照的老本会到上亿致使数亿好意思元。他们更倾向在辐照火箭前，花数年时代和深广资金完善设计决议，尽可能幸免爆炸。

实验阶段的一次次失败后，SpaceX 赢得可靠且便宜的火箭。字据中国运输火箭时代参谋院估算，重叠辐照 10 次，猎鹰 9 号的单次辐照老本只好 2000 万好意思元，只好辐照一次的 42%。若是一个猎鹰 9 号能重叠辐照 100 次，单次辐照老本会被摊销至 1600 万好意思元，只好原来的三分之一。便宜的价钱帮 SpaceX 劝诱深广订单，客岁泰西辐照了 147 次火箭，SpaceX 占比超 65%。

极低的辐照老本，也让 SpaceX 能在 6 年内往近地轨谈辐照卓著 6000 颗卫星，构成 Starlink 汇集。据 Spacenews 测算，Starlink 2023 年营收卓著 32 亿好意思元。

辐照后正在进入轨谈的 Starlink 通讯卫星。

极致削减老本的理念联络星舰开发的各个标准。

包括 SpaceX 的猎鹰系列火箭在内，咫尺许多火箭的主体皆用碳纤维复合材料制造，它能承受火箭冲破大气层时产生的高压，不庸俗变形。更要津的是，它还足够轻，不错有用造谣火箭自己分量，让火箭冲向天际时多带点东西，或少用点火料。

SpaceX 试过用碳纤维复合材料当星舰的外壳，但制造几个大型部件后毁灭。它不耐高热，温度卓著 200 度，碳纤维复合材料的强度会直线下落，想用得加隔热层，这会加多火箭制造难度和老本。碳纤维复合材料还很贵，阛阓价每公斤 130 好意思元。再加上 SpaceX 用 “憨包指数” 改进火箭制造时势多年，还是难以大幅造谣老本。

SpaceX 选了更便宜的不锈钢当星舰的主材料，马斯克说这是 “SpaceX 作念出的最好设计决策”。

不锈钢很重。2019 年，SpaceX 用不锈钢制造的星舰原型重 200 吨，若是用碳纤维复合材料制造，和粗陋估算会减到 40 吨。但不锈钢足够便宜，每公斤偶而只须 4 好意思元。SpaceX 葬送载重，能在一艘星舰上省超 400 万好意思元。

星舰早期测试画面。图片来自 SpaceX。

而且 SpaceX 还有同业不具备的上风，它不错与特斯拉集合采购造谣老本。星舰用的不锈钢和特斯拉 Cybertruck 上的来自兼并家公司——芬兰的 Outokumpu。

用了更重的不锈钢，SpaceX 想尽一切想法削减火箭的分量。不锈钢耐高温，SpaceX 就减少不必要的隔热罩。SpaceX 不给火箭喷漆，也能够减弱部分分量。此次辐照前，若是你放大画面看辐照架上的星舰，不错明晰地看到焊合陈迹。

硬件普及周折，靠软件和 AI 来补

星舰上用的猛禽二代发动机，推力刚达到 1970 年代好意思国航天飞机上使用的 RS-25 发动机的水平，只好登月火箭土星五号所用 F-1 发动机的 1/3。

但 SpaceX 一次装了 33 台发动机。传统火箭设计中，用更多发动机并不是最优选。已矣一个发动机就很难，想要已矣一群，难度会急剧上涨。

星舰助推器 33 台发动机同期责任。图片来自 SpaceX。

1960 年代，好意思国告示扩充登月盘算后，苏联的科学家也开动研发推力足以将宇航员奉上月球的 N1 登月火箭。他们并联了 30 台发动机，但很难同期点火，也不成在遨游中实时、精确地诊疗场地。N1 火箭辐照 4 次，炸毁 4 次。苏联因此放弃登月盘算。

N1 莫得能处理复杂任务的揣测机，但 SpaceX 不错用 GPU 作念仿真测试。

SpaceX 的工程师不错模拟发动机运转现象，寻找潜在问题，比如燃料没能充分焚烧时，发动契机抑制畏俱，导致火箭遨游扞拒稳，严重时会让通盘火箭无法载重遨游致使解体。现存时代没想法在发动机运转时给它作念 “核磁共振”，神秘顾客介绍软件模拟不错提前发现问题。

用深广熟识的袖珍开拓构成集群替代复杂的大型开拓，亦然马斯克熟悉的揣测机产业反复实践的设施论。

今天 Google、亚马逊、字节卓著等公司的数据中心所用的处理器和个东谈主电脑里的没太大分辨。汗牛充栋的个东谈主电脑级别处理器集群揣测，替代了也曾额外定制坐褥的大型机、袖珍机。

马斯克以此类比火箭说，若是只用一台或几台大型揣测机，凡是出现宕机，通盘系统就会停摆，“火箭发动机亦然如斯。就算猎鹰重型火箭上有 6 台发动机出现故障，它如故能进轨谈。”

AI 也被 SpaceX 用来扶持研发发动机，保证它们能宽泛责任。

2021 年，马斯克开动沮丧猛禽发动机，它被设计得过于复杂、制造工艺繁琐，老本无法造谣。

为了尽可能减少分量，SpaceX 的工程师去掉初代发动机身的多数电缆和管路，十多个阀门被集成到几个阀门中，用焊合工艺取代近似螺丝的紧固件来加强发动机的密封性。他们致使还去掉了焚烧室内冗余的双点火系统，只留一个点兵器，用高温高压的氧气和甲烷去点火其余的燃料。

硬件上的每一处集成皆让发动机更难已矣，每谈阀门、管路皆要承受比之前更大的压强。为了精确判断并已矣发动机的流量和焚烧情况，SpaceX 工程师开发了一个 AI 模子，模拟测试新发动机各个系统，以便在骨子辐照时预测发动机的状态和性能，并在要津时刻进行精确诊疗。

在 AI 的扶持下，SpaceX 工程团队 1 年内就作念出第二代猛禽发动机，分量下落 400 公斤的同期，还让推力普及 24%，况且加速了坐褥速率。

猛禽 2 比猛禽 1 和 NASA 仍在使用的 RS-25（ SLS 火箭的发动机） 更小、轻，但推力与 RS-25 接近。

另一边，“国度队” 还在翻冷战时代的设计图。2015 年，NASA 拨款 11.6 亿好意思元，让军工企业 Aerojet Rocketdyne 重启 RS-25 航天飞机发动机坐褥线，为 SLS 火箭提供发动机。RS-25 年产能只好四台，每台老本上亿好意思元。而 SpaceX 平均每天就能坐褥一台猛禽发动机，老本百万好意思元，畴昔盘算造谣到数十万好意思元。

像汽车工场相通用活水线造火箭

着实扫数制造业皆奉命莱特定律——坐褥领域每普及一倍，平均坐褥老本就会下落 15%。但航天领域着实莫得坐褥领域可言。全全国每年只坐褥上百台火箭，像星舰这么的火箭更少，上一个与它体型、载荷、推力接近的火箭是 NASA 客岁辐照的 SLS，往常十多年只产了 1 枚。

SpaceX 是第一家打造了领域坐褥活水线的火箭公司。它的制造告戒好多来自特斯拉。

SpaceX 设计火箭时，会尽可能复用零部件，造谣制造难度。星舰的外壳主体由数十个高两米、直径九米的不锈钢 “大桶” 焊合构成。这些不锈钢桶亦然助推器 Super Heavy 的外壳主体。马斯克说，它仅仅更长、底部有更多发动机的星舰燃料箱：“建一条星舰活水线时，你基本上也有了一个坐褥 Super Heavy 的活水线。”

为了省俭老本，SpaceX 没用混凝土建厂房，而是搭大帐篷。航天记者埃里克·伯格（Eric Berger）感触，这地方就像珍珠港事件几周后的好意思国舟师造船坞。

星舰装置现场。图片来自 SpaceX

像在特斯拉那样，马斯克让设计火箭的工程师同期认真火箭的坐褥，“装置线上的东谈主要能快速逮住家具设计师，跟他们吐槽 ‘你疯了吗，为什么要这么设计’”。

《马斯克传》中写谈，当马斯克走过 SpaceX 的装置线，他会在每个工位停驻来，静静地盯着，跟团队辩说，拿掉或者精简一些零件。这跟他在特斯拉产线上的活动没什么分辨。他还邀请特斯拉高管不雅察 SpaceX 的坐褥线，用汽车制造的想路建议不错简化坐褥线的决议。

为了让工程师意会特斯拉产线的运作时势，SpaceX 财务分析师卢卡斯·休斯（Lucas Hughes）作念了 PPT ，展示特斯拉的工程师如何删掉充足的工序和零件造谣老本。

每坐褥一枚火箭，SpaceX 就会迭代一次活水线，提高效力、裁汰制造时代。2019 年，SpaceX 的工程师和时代东谈主员制造第一艘星舰用了 8 个月。半年后，SpaceX 只用 1 个月，就能造一艘星舰。

接洽到星舰最终能重叠使用，好意思国智库 CSIS 估算，使用星舰往天际中运输 1 公斤物质的老本瞻望会降至 200 好意思元，只好此前最便宜火箭猎鹰 9 号的 7%、土星 5 号的 3%。

SLS 还是没什么竞争上风。客岁，NASA 的官员在交给好意思国政府问责局（GAO）的论说中承认，SLS 的老本高得无法承担，盘算难以抓续。他们找到好意思国国防部，但愿对方采购 SLS 火箭送物质进天际，好匡助军工企业造谣坐褥老本到 20 亿好意思元，遭到拒却。“咱们不错用更便宜价钱买到近似的才能，对 SLS 不感兴味。” 国防部认真火箭采购的官员接受采访时说。

不同业业、更多的 “SpaceX”

二战已矣后，好意思国链接沿用战时的举国体制推动进犯科技参谋。靠着这套体系，好意思国在冷战时代用 7 年登月，出于战斗目标研发了揣测机、互联网、GPS 等塑造当代生涯的时代。

冷战已矣后，政府间竞争压力大幅缓解，还是奏效的好意思国制造业巨头千里迷于将坐褥改动到其他国度，期骗国外便宜东谈主力老本，提高利润率。

只好少数濒临犀利阛阓竞争的公司，比如苹果，还会接管掌控中枢时代，让供应商代工坐褥。而大多有把持地位的公司为了财务报表颜面一些不错毁灭时代干涉，比如波音开发 787 时让供应商分管七成研发老本，不再追求对中枢时代的已矣，成为好意思国制造业空腹化的代表。

至少有二三十年，好意思国东谈主辩驳创业，基本皆是在互联网等诬捏全国里作念家具。稀罕出现的硬件创业公司多聚焦在消费电子。

咫尺航天领域出现一轮由私营公司主导的时代竞赛。字据 Space Capital，往常十年大众有 1832 家天际公司拿到近 3000 亿好意思元投资，是同期 NASA 预算的约 1.5 倍。这些新公司大皆像 SpaceX 那样，用买卖的时势和新出现的软件扶持照管时代难题，尽可能压低老本。比如亚马逊首创东谈主杰夫·贝佐斯（Jeff Bezos）救援的蓝色发源，咫尺全面对标 SpaceX。

还有一些卫星创业公司，接管开发分量不到 1 斤、大小不到半块吐司的微型卫星，送进近地轨谈构成不同用途的通讯汇集。因为卫星足够小，制造起来比大卫星便宜，辐照时也能用一枚袖珍火箭在天际中批量投放，部署老本也低，就算使用一段时代后自动进入大气层烧掉，也能算过来账。

还是固化几十年的航空发动机行业，咫尺也有了挑战者。最近一期 YC 创业营中，有家叫 Astro Mechanica 的好意思国创业公司造出了更省俭燃料的新式喷气发动机的原型机。

波音、空客所用的航空发动机，时常只在亚音速的巡航阶段有较高效力。而 Astro Mechanica 的发动机加装了电机，自动诊疗涡轮电扇旋转速率，不错在保抓效力的前提下加速到 6 倍音速。咫尺电动车的爆发加速了电机进化，让这么的设计成为可能。

军事领域也在出现一批创业者。最凸起的可能是军用无东谈主机公司 Anduril，这家 2017 年修复的公司正在用 AI 雠校无东谈主机。在 Starship 进入天际的兼并天，Anduril 的无东谈主机在检会场上奏效击毁一辆装甲方针。Anduril 的估值还是达到 85 亿好意思元。

新一代科技公司的家具演示视频，Anduril ALTIUS-700M 无东谈主机挫折方针。图片来自 Anduril。

致使连列国政府皆不再保有关心的可控核聚变，也出现了一批期骗新材料和 AI 找冲破点的创业公司。

作为硅谷创投风向标的 YC 创业孵化器，早几年基本没什么工业或政府形势关连的初创公司。SpaceX 成为一个表率，让政府看到了买卖公司的能量，也激勉了越来越多创业者用新时代雠校政府和买卖巨头主导的领域。2012 年到咫尺，YC 孵化了卓著 260 个工业或者与政府事务筹议的形势。

许多创业者和马斯克相通，是新手进入专科领域。Astro Mechanica 首创东谈主伊恩·布鲁克（Ian Brooke）上一段创业资历是造摩托车配件。Anduril 的首创东谈主帕尔默·拉奇 (Palmer Luckey) 之前创办了 VR 公司 Oculus，然后卖给了 Meta。

新的创业公司也需要新的风险投资东谈主。《纽约时报》客岁底报谈，他们还是细目至少 50 名好意思国军方官员在往常五年内离职，去风投契构当高管或参谋人，匡助识别那些有后劲的创业公司。

2021 年底，核聚变公司 General Fusion 的首创东谈主接受《当然》杂志采访说市场调研专家，可控核聚变还是到了 “SpaceX 时刻”。更多行业正在进入这么的时刻。

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