+ 藍(lán)云

商業(yè)規(guī)律與太空夢想的糾結(jié)
——SpaceX公司面面觀

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2014年上半年最重大的國際新聞，莫過于烏克蘭的動亂與危局。西方對俄羅斯的道義指責(zé)與經(jīng)濟(jì)制裁不僅搞砸了許多人的生意，歐美的航天界也為此憂心忡忡：美國目前的主力重型運載火箭“宇宙神”-5，使用的是俄羅斯進(jìn)口的RD-180發(fā)動機(jī)；國際空間站的人員輪換往返，目前也必須借助俄羅斯“聯(lián)盟”宇宙飛船進(jìn)行。美國自己手里的東西呢？SpaceX公司表示，他們的“龍”飛船最快也要到2016年才能進(jìn)行載人飛行。

自成立之日起，SpaceX就受到人們的廣泛關(guān)注。這家另類的私營航天企業(yè)哪些地方做得比NASA更好，哪些地方不如人意？烏克蘭的危局讓SpaceX這個航天界的明星企業(yè)再次走到聚光燈下，接受人們的膜拜、質(zhì)疑、拷問，或是仿效。

傳奇人物締造的傳奇公司

SpaceX（太空探索科技公司）是一家私營性質(zhì)的空間技術(shù)公司，創(chuàng)始人是艾倫·馬斯克。

艾倫·馬斯克是一個商業(yè)與科技奇才。有人認(rèn)為，《鋼鐵俠》的主角托尼·斯塔克，現(xiàn)實的原型就是他。實際上，馬斯克真的在《鋼鐵俠-2》中客串出場了，在片中他扮演一位深不可測的學(xué)霸，與鋼鐵俠大談電動飛機(jī)，最后兩人還商定共同合作。但現(xiàn)實中的埃隆·馬斯克遠(yuǎn)沒有鋼鐵俠那么瀟灑。他極度忙碌，經(jīng)常在夜里3點多才躺下，第二天一早就要趕去開會，晚上可能又要飛去另一個城市參加活動，還要抽空陪他的5個兒子玩。這個生于1971年、永遠(yuǎn)帶著黑眼圈和眼袋的美國人，開發(fā)了ZIP2軟件，創(chuàng)造了PayPal網(wǎng)絡(luò)付費機(jī)制，創(chuàng)辦了旨在推廣環(huán)保能源的SolarCity公司，是特斯拉汽車公司的創(chuàng)始人之一、總設(shè)計師，還提出了名為“超回路列車”的新型高鐵概念。2002年6月成立的SpaceX是艾倫·馬斯克創(chuàng)辦并擔(dān)任CEO的第三家公司。SpaceX公司的與眾不同，大概是從它的創(chuàng)始人那里獲得的風(fēng)格。

SpaceX創(chuàng)辦的初衷非常簡單：在保證安全性的前提下節(jié)約成本。在艾倫·馬斯克的夢想中，太空旅行應(yīng)當(dāng)成為一種高端旅游項目，即只需花費不到1000萬美元，就可實現(xiàn)太空一游。艾倫·馬斯克認(rèn)為，太空發(fā)射服務(wù)價格如此高昂，其中相當(dāng)一部分原因，是不必要的官僚架構(gòu)——機(jī)構(gòu)臃腫、人浮于事的狀況不僅咱們的老國企有，在NASA也一樣嚴(yán)重。艾倫·馬斯克在SpaceX成立后做的第一件事，就是實施10個涉及航天技術(shù)研究、裝備制造和發(fā)射的改進(jìn)方案，降低成本，最終達(dá)到普及太空服務(wù)的目的。

在人員編制方面，最初成立的SpaceX公司僅有十幾名員工。在獲得投資之后，2008年，該公司員工數(shù)才擴(kuò)編到500人，2010年為1100人。相比之下，NASA鼎盛時期約有3萬雇員。近年來，在SpaceX出世、占領(lǐng)了美國航天產(chǎn)業(yè)的相當(dāng)一部分“領(lǐng)地”后，NASA的雇員數(shù)才下降到2萬人的水平。

在火箭設(shè)計方面，SpaceX大膽使用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用范圍，改變了運載火箭“逐枚定制”的生產(chǎn)方式。SpaceX的“獵鷹”系列運載火箭在性能上與其他航天大國的運載火箭不分伯仲，但以易于制造著稱。每一枚“獵鷹”-9火箭的主體部分都是完全相同的，不管它將執(zhí)行哪種類型的任務(wù)——近地軌道發(fā)射、地球同步轉(zhuǎn)移軌道還是國際空間站的飛船發(fā)射。高度的通用性性還提高了生產(chǎn)效率。如“獵鷹”-9第一級和第二級的燃料箱直徑相同，只不過第二級燃料箱比第一級短些，生產(chǎn)設(shè)備基本相同。燃料箱內(nèi)壁也是通用的——液氧儲存艙和煤油儲存艙所使用的材料相同。這樣做會使煤油儲存艙的艙壁強(qiáng)度過剩、增加了死重，但是能極大地簡化生產(chǎn)流程、降低成本。至于“龍”飛船，SpaceX更是創(chuàng)下了同一時間內(nèi)有6艘飛船在車間進(jìn)行總裝作業(yè)的記錄，達(dá)到了準(zhǔn)流水線化制造。

站在巨人的肩膀上

SpaceX是由一位跨行創(chuàng)業(yè)的IT精英建立的，但這不意味著SpaceX是白手起家。航天器是高度復(fù)雜的工業(yè)品，一枚運載火箭有上萬個零件，需要數(shù)百家公司、成千上萬的工程師與產(chǎn)業(yè)工人協(xié)作。在過去數(shù)十年，美國軍方、NASA對航天工業(yè)投資巨大，造就了當(dāng)今世界上技術(shù)水平最高、產(chǎn)業(yè)鏈最為完善的美國航天工業(yè)體系，SpaceX處于這個體系的頂端，猶如站在巨人的肩膀上，能獲得今天的成就，也非完全偶然。

美國的航空航天工業(yè)體系可分為三個層次。居于最高層次的是主承包商，其主要任務(wù)是將一個系統(tǒng)的所有部件集成到一起，此外通常還負(fù)責(zé)產(chǎn)品中的某些重要部件、關(guān)鍵系統(tǒng)的研制生產(chǎn)。主承包商的典型是洛克希德·馬丁公司、波音公司、雷聲公司以及今天的SpaceX。

第二個層次是子承包商。這個層次的情況較為復(fù)雜，子承包商的規(guī)模和產(chǎn)品千差萬別，既有通用電氣這樣的工業(yè)巨頭，也有名不見經(jīng)傳的小型公司、工廠。子承包商的作用，是為最終系統(tǒng)或大的子系統(tǒng)制造部件或相對獨立的小系統(tǒng)。在重大系統(tǒng)的項目中，可能有數(shù)以百計的子承包商在為其服務(wù)、生產(chǎn)相關(guān)部件。

第三個層次是供應(yīng)商，主要為主承包商和子承包商提供基本的零件、硬設(shè)備、組件、設(shè)備、材料等。

SpaceX位于產(chǎn)業(yè)鏈的頂層，它的系統(tǒng)供貨商遍及美國，甚至在歐洲的BAE（英航宇系統(tǒng)公司）也與SpaceX有合作關(guān)系。除了產(chǎn)品制造，SpaceX運載火箭的發(fā)射，也需要借助NASA和美國軍方：雷根測試場、卡納維拉爾角空軍基地的第40號航天發(fā)射復(fù)合體、范登堡空軍基地等。“獵鷹”-1號小型運載火箭在雷根測試場進(jìn)行發(fā)射實驗，“獵鷹”-9系列運載火箭在卡納維拉爾角發(fā)射。

在技術(shù)研究方面，SpaceX最大的后盾來自NASA。SpaceX有自己的研發(fā)部門，也有一批才華橫溢的科學(xué)家、設(shè)計師，但其主要的技術(shù)專利，來自于NASA及其下屬的戈達(dá)德航天飛行中心、約翰遜航天中心、肯尼迪航天中心、馬歇爾航天飛行中心、斯坦尼斯航天中心和噴氣推進(jìn)實驗室。

在SpaceX進(jìn)入航天業(yè)“攪局”之后，NASA及下屬的研究中心、產(chǎn)業(yè)設(shè)施與SpaceX是商業(yè)合作與合同的關(guān)系。即SpaceX發(fā)出需求，NASA做研究，最后SpaceX付錢、購買其完成的技術(shù)成果或?qū)＠２灰】催@些商業(yè)關(guān)系上的調(diào)整，它大大降低了航天技術(shù)的研發(fā)成本，縮短了研發(fā)周期。因為SpaceX的存在，NASA才有可能在近幾年大力裁剪冗員，促使整個美國航天產(chǎn)業(yè)體系的勞動生產(chǎn)率都得到了一定的提高。

未來藍(lán)圖與當(dāng)下生意

作為商業(yè)公司，SpaceX必須確保自己有充足的訂單以維持公司的運轉(zhuǎn)。此外，為了融資、擴(kuò)大經(jīng)營，SpaceX還必須推出一系列宏偉的計劃，以向世人證明自己的技術(shù)能力和發(fā)展前景。

在運載火箭方面，SpaceX已有“獵鷹”-1和“獵鷹”-9兩個系列的產(chǎn)品。這兩型運載火箭都采用50噸級推力的“梅林”-1發(fā)動機(jī)。其中“獵鷹”-1安裝1臺，“獵鷹”-9的第一級則并聯(lián)安裝9臺。正在開發(fā)“獵鷹”-9重型（Falcon 9 Heavy）采用公用芯級和助推器設(shè)計，第一級共并聯(lián)了27臺“梅林”-1。用大量小型火箭發(fā)動機(jī)構(gòu)建大型運載火箭，“獵鷹”-9重型已經(jīng)接近了工程設(shè)計的極限。太多的發(fā)動機(jī)帶來可靠性問題，在火箭設(shè)計上也麻煩得多，費效比和運載系數(shù)都不高。

為了改變這種攢貨性質(zhì)的局面，SpaceX宣布研制新的發(fā)動機(jī)——“梅林”-2。它是“梅林”-1的放大版，具有70%節(jié)流能力，地面推力770噸，真空推力870噸，甚至超越了當(dāng)年F-1發(fā)動機(jī)的推力。更驚奇的是它的比沖數(shù)據(jù)?！懊妨帧?2采用單室燃燒室，燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)方式，噴管面積比只有25，但真空比沖居然高達(dá)320秒。在上面級發(fā)動機(jī)方面，SpaceX正在開發(fā)68噸推力級“猛禽”氫氧發(fā)動機(jī)，推力類似于我國正在開發(fā)的YF-77氫氧發(fā)動機(jī)，但“猛禽”采用分級燃燒循環(huán)方式，噴管面積比高達(dá)250，比沖達(dá)到了470秒的驚人水平。

遺憾的是，SpaceX本身無法拿出足夠的資金，全面啟動“梅林”-2的研制。因此，“梅林”-2到底能不能實現(xiàn)設(shè)計中的參數(shù)，目前還不得而知。根據(jù)SpaceX的說法，如果有投資商愿意注資10億美元，就可以在3年內(nèi)拿出“梅林”-2發(fā)動機(jī)，但是此前SpaceX的所有項目——“梅林”-1發(fā)動機(jī)、“獵鷹”-1和“獵鷹”-9火箭、“龍”飛船等，總研發(fā)費用也就是5億美元左右。因此，到目前為止，還沒有哪位投資商愿意進(jìn)行風(fēng)險如此之高的注資?！懊妨帧?2發(fā)動機(jī)和超重型火箭與其說是吸引商業(yè)投資，不如說是對《奧古斯丁報告》中斷言“商業(yè)公司無法開發(fā)出重型運載火箭”的回?fù)簟?/p>

SpaceX的未來

即使SpaceX獲得投資、啟動“梅林”-2的研發(fā)，又能如何呢？目前，商業(yè)航天發(fā)射的衛(wèi)星單星質(zhì)量并沒有明顯上漲。一般來說，近地軌道衛(wèi)星質(zhì)量不超過10噸，地球同步軌道衛(wèi)星因為存在軌道“坑位”有限的問題，通常會做得稍大一些，但單星質(zhì)量也不超過12噸。即使未來太空旅游發(fā)展起來，載人飛船的質(zhì)量也不過是10～20噸，目前各國現(xiàn)有的運載火箭型號的運力也夠用了。超重型運載火箭即使研制出來，很可能面臨沒有訂單的窘境。必須要用這么大的火箭打上天的航天器，恐怕只有未來中國的空間站和載人登月飛船了。

與其他的航空航天企業(yè)不同，SpaceX有一個強(qiáng)大的媒體公關(guān)團(tuán)隊，這是IT精英跨行成立的航天公司的特色之一。這給航天領(lǐng)域帶來了全新的思路。從CEO艾倫馬斯克到各個部門的管理層，對媒體和推廣的態(tài)度都非常開放。前衛(wèi)的公司形象和成功的媒體運作，還使得SpaceX在吸引年輕人才上也有著其他公司不可比擬的優(yōu)勢。

恰當(dāng)?shù)墓P(guān)策略對SpaceX有著錦上添花之秒，增大了公司的知名度，讓投資者對其更有信心。以最近熱炒的“獵鷹”火箭垂直起降測試為例，從技術(shù)上來說并不新鮮，它就是四十年前美蘇都探討過的“單級入軌”技術(shù)。1993年，麥道公司研制的“三角快帆”試驗火箭（DC-X）進(jìn)行了成功的起飛、橫向飛行、安全著陸測試。SpaceX用現(xiàn)代拍攝技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)，將自己的單級入軌測試精心包裝、大為宣傳，讓SpaceX的單級入軌項目一夜成名，蓋過了此前幾十年、多個國家多個公司的努力。當(dāng)然，SpaceX的宣傳帶來了巨大的關(guān)注，也大大激發(fā)了民眾對于航天工程的熱情，客觀上說，也給整個世界的航天產(chǎn)業(yè)帶來了積極意義。

從發(fā)展方略上說，SpaceX短期的目標(biāo)，應(yīng)該是在商業(yè)發(fā)射上超過行業(yè)霸主——波音-洛·馬的聯(lián)合企業(yè)ULA。SpaceX在成本控制、前瞻性和公司形象上有著顯著的優(yōu)勢。但SpaceX相比ULA，營收還很低，發(fā)射數(shù)也遠(yuǎn)遜對手。這在相對保守的國防航天領(lǐng)域，是很要緊的軟肋。

但要實現(xiàn)開啟航天新紀(jì)元甚至殖民火星的野心，SpaceX還有很多困難要克服。最大的難題在技術(shù)上。美國的航天工業(yè)過了七十年代登月成功的巔峰，經(jīng)費一減再減，技術(shù)幾乎止步不前，設(shè)計也任然停留在嚴(yán)重依賴測試和經(jīng)驗的階段。因為經(jīng)費不穩(wěn)定和官府機(jī)構(gòu)不能克服之弱點，NASA的諸多項目也都是停停走走或者冷飯炒炒。本該開時代風(fēng)氣之先的航天領(lǐng)域，反倒落在了時代的后頭。艾倫·馬斯克以技術(shù)商業(yè)化見長，拿手本領(lǐng)是高效和優(yōu)化，但這個團(tuán)隊開發(fā)全新技術(shù)的能力現(xiàn)在還未得到證實。而且航天研發(fā)耗資巨大，一年吞噬百八十億，眼皮都不眨一下，SpaceX即使在將來是否有這樣的實力，也是一個巨大的問號。至于艾倫·馬斯克念念不忘的殖民火星計劃，夢想很宏大，可這是不可能通過商業(yè)運營來啟動、完成的，因為從商業(yè)角度上說，讓一艘載人飛船飛往火星，肯定賠錢。除非美國政府突然像上世紀(jì)6、70年代那樣，以舉國力量進(jìn)軍太空。國家作為甲方，SpaceX做出什么東西來自然不在話下。.