作者：吴敬平
2008年，马斯克SpaceX开发的猎鹰1号终于成功，此前马斯克多次失败，当时正好遇到金融危机，大家都不肯向他借钱，只好卖掉自己家的豪宅，支持SpaceX和特斯拉两家公司的运营。
当时马斯克的压力也很大，到处筹钱又不够用。但是最苦的日子终于熬过去了。不过，尽管猎鹰1号火箭已经算是成功了，而且已经开始赚钱了。但是，SpaceX公司却宣布猎鹰1号不卖了，这看上去有点不合逻辑。
其实我们不妨算算账，猎鹰1号是个小火箭，一次打不上去多少东西。可是这个领域需求很强，大学里面鼓捣一个小卫星似乎也不是难事。猎鹰1号价钱不贵，按理说接单子会接到手软。马斯克为什么不做这个生意呢？道理很简单，他忙不过来了。因为猎鹰9号已经同期展开，这是一个比猎鹰1号复杂得多的火箭。如果猎鹰1号不停，接单子接到手软，分出一个团队来管这一摊的事情，还要搭配销售和测试团队。SpaceX哪有那么多人手呢？根本忙不过来。
再说了，当时马斯克的火箭还不能回收再利用。打一发就浪费一发，成本不低，利润不高，即便是把全世界的小卫星的单子都接下来，能有多少利润呢？没多少。如果换个思路，集中力量把猎鹰9号火箭拿出来，这个东西运载能力就强多了。用一颗大火箭，带着一大堆小卫星上去，那就划算多了。
不过呢，这都还不是最重要的因素，更重要的一件事是2008年12月份，NASA给了SpaceX一个价值16亿美元的合同，要他们给国际空间站提供商业补给。说白了就是发射货运飞船，猎鹰1号这样的小火箭是根本无法完成这样的任务的。16亿美元啊，这是多大的一笔单子啊。
那么好了，到底是一笔一笔做小单子，培养一个销售团队，一年赚它一个“小目标”合算呢？还是憋足劲搞一个真正实用的大火箭，去赚大钱呢？这是个“技工贸”还是“贸工技”的问题，马斯克选择了前者。
说来也是巧了，当时的NASA局长正是当年差点就加入了SpaceX的格里芬。格里芬不想搬家到西海岸的洛杉矶，喜欢东海岸这边的生活。所以也就没能进入SpaceX，不过他后来回到政府部门任职，成了NASA的局长，也算是功成名就。也不知道他是妒忌马斯克还是怎么的，他当时对马斯克的公司不是太支持，但是他的手下跟马斯克的关系很好。马斯克也想动用自己的人脉打打擦边球，从政府捞到一点生意做，毕竟当时手头缺钱。格里芬大概是对此不满。不过呢，架不住下边的人说好话，格里芬也就同意把这个合同给了马斯克，给了马斯克一个非常重要的机会。
过去呢，NASA就像是个指挥部，他们负责协调各家公司的工作。他们出题目，各家公司提供解决方案，就此带着一大票军工企业成长起来。对于SpaceX来讲，这个公司不是NASA带出来的。NASA只是花钱卖服务而已。你爱用什么火箭，NASA不管，反正把补给飞船打上去就行。用什么飞船，你自己看着办，你打一次，拿一次钱。
马斯克当然乐意这么搞，公司上下干劲十足，全都扑到猎鹰9号这个项目里边来了。有人可能会有疑问，怎么直接就从猎鹰1号跳到猎鹰9号了呢？编号怎么不连续啊？其实这是用发动机的数量来命名的。猎鹰1号是一台发动机。猎鹰9号是9台发动机，没办法，推力不够，必须用9台来推。
其实马斯克同时开了好几个火箭型号，猎鹰1号、猎鹰5号和猎鹰9号三条线就是同时开的，猎鹰5号顾名思义就是5台发动机。马斯克曾经夸下海口，即便是坏掉一两个引擎，其他发动机多推一会儿，照样可以把载荷发送到太空，当年的土星5号就有这个能力。此后的美国是没有那个火箭有这个本事的，航天飞机没这个本事，发动机都不够多。
猎鹰5号设计
猎鹰5号在夸贾林环礁和加州的范登堡空军基地发射过。其实马斯克更喜欢加州的范登堡空军基地，这个地方面对太平洋，和大西洋沿岸的卡纳维拉尔角是互补的，都是美国最重要的火箭发射基地。这个地方离得近，比较方便。
猎鹰5号后来被猎鹰9号代替了，但是技术都是相通的。使用的都是梅林发动机。最开始，猎鹰9号的发动机排列成了3x3的方格子，一共9台，其实就是猎鹰1号和5号的放大版，技术指标也很普通，不是怎么太出色，发动机的性能也不是很出色。
虽然都叫梅林发动机，但是这个发动机的迭代速度是惊人的。甚至有点让人瞠目结舌。最早的梅林1A发动机的推力是很小的，只有34.7吨。涡轮泵是从别的公司买来的。穆勒对别人的东西不满意，要在买来的东西上做很多再次加工和改装，这才能满足梅林发动机的要求。
梅林1B发动机做了改装，推力提高到了38.8吨，这个推力即便是和几十年前的产品相比也是惨不忍睹。当然，火箭发动机有几个指标很重要，首先是推力，这个大家好理解。然后是比冲，比冲就类似于百公里耗油这个概念。火箭发射卫星的过程，我们打个比方说吧，就好比是一辆车，看看把油烧光为止能爬上多高的山。你到底是装个什么样的发动机呢？是推力小烧的时间长好？还是推力大快点烧完好呢？这可就不一定了。要看具体的环境和要求。
NK-33发动机
梅林1B发动机海平面比冲是261秒，真空中的比冲是303秒。当年土星5号的F1发动机的比冲大概也就是这个数值。所以说燃气发生器是很费油的。苏联使用的高压补燃技术就是为了获得高比冲，NK33发动机的海平面冲是297，真空比冲是331，比美国人高了一大截。液氧煤油发动机上的功力，苏联人是更胜一筹的。我们长征5号用的YF-100发动机也用了高压补燃技术，也差不多就是这个数值。
还有一个重要的指标是推重比，一辆车能把5吨的总重量送上1000米的高山，可是这辆车自己重4吨，那还能拉多少货呢？拉不了多少了。当然是推力不变的情况下，自己越轻越好。这就要看火箭的推重比了，发动机也要看推重比，这几个数值都是体现出一台火箭发动机水平的。苏联NK33发动机的推重比是137，那是相当厉害的。F1发动机推力很大，但是推重比就不灵了，只有82。
RD170发动机
苏联的RD170有4个喷口，从结构上讲比F1单喷管要吃亏。而且高压补燃发动机结构更复杂，发动机更重也是合情合理的。一般来讲，燃气发生器发动机比高压补燃发动机推重比要占便宜，即便如此，RD170的推力指标和推重比指标也和美国F1持平，说明RD170系列是真厉害。
不过，日后梅林会在推重比这个数值上独占鳌头，弄得别人望尘莫及的。
梅林1A和1B这两种发动机其实都没能上太空，真正上了太空的发动机是梅林1C，猎鹰1号和早期的猎鹰9号装的就是这个发动机，推力提高到了48吨，梅林1Cblock2的推重比达到了96，也算是有不少的提高了。
梅林1C发动机
猎鹰9号是一枚2级火箭，一般来讲，一级火箭考虑的主要目标是快点起飞，要对抗地心引力，要对抗空气阻力，推力大点好，猎鹰9号捆绑9枚发动机解决了问题，可是火箭的第二级就不是这么考虑问题了。那时候火箭已经到了太空，不考虑空气阻力，这时候换用高比冲的发动机是最合算的。一般都是用氢氧发动机，氢氧发动机的比冲一般都在4百多。高出液氧煤油发动机一大截。比如说，长征8号的第2级用的2台YF75就是氢氧发动机，比冲高达438。
那么猎鹰9号该怎么办？马斯克没有氢氧发动机。马斯克只有在梅林1C的基础上改进出真空管版发动机，想尽办法提高液氧煤油发动机的比冲。最简单的办法就是加大喷管。我们的长征5号火箭，中央芯级用的是两台YF77发动机。你想加大喷管，没地方，空间不允许，两台发动机的喷管要磕碰的。可是猎鹰9号就不一样了，第二级只有一台发动机，喷管可以尽量加大，比发动机本身都粗好多。这一招果然是变态，真空板梅林1C发动机的比冲高达336，比很多号称高比冲的高压补燃发动机都要高。你别忘了这只是个燃气发生器的发动机哦。
梅林1C真空版发动机，喷口明显大一号
SpaceX公司在设计火箭构型的时候，充分考虑了各方面的收益。全部都用一种发动机，这样省事，而且上下10台发动机的零部件是通用的，这样也省钱。
当时很多航天业内的人都不看好猎鹰9号，因为大家对这么大一捆发动机是没有信心的。还记得当年的N1火箭吗？教训是血淋淋的，发动机太多的话根本就无法管理，管不过来嘛，各种振动交织在一起，太复杂了，增加了出事儿的可能性。N1火箭4次爆炸，问题都出在第一级，谁叫第一级捆绑了30个发动机呢？
其实做成带助推器的版本，也是一个合理的办法，当初长征2号运载能力不够，捆上4个助推器不就够了吗？起码发动机不装在一个壳子里，不至于一个出了毛病，影响到别的发动机。可是SpaceX的工程师权衡了好久，还是把9台发动机装在一根又细又长的火箭上。你别忘了，马斯克曾经夸下过海口他的火箭，即便是有一两台发动机失效了，其他发动机多努努力，也能把载荷照样送进太空轨道。如果火箭做成了长2捆那样的助推器结构，就没有办法实现这个目标了。
马斯克和他的团队都是经过深思熟虑的，猎鹰9号全都使用同一种发动机，如果这一型号发动机经过改进，性能有了提高。那么火箭上上下下全都可以获益。如果你用了好几种型号的发动机， 即便使发动机有了改进，也是个局部的改进。
马斯克他们和NASA签了合同，要完成3次演示飞行，NASA要购买SpaceX的服务，也要先验验货吧，要看看马斯克有没有本事把龙飞船打进太空轨道。打1次还不行，起码3次，这时候NASA的心里才有底，你这个服务商是可靠的。马斯克也拍胸脯打包票，猎鹰9号和龙飞船2009年就能首发。可是经过一而再，再而三的跳票，逐渐推迟到了2010年的6月初。
猎鹰9号这一次是在卡纳维拉尔角发射，这里可是航天界的圣地，当年登月火箭和航天飞机就是从这里发射升空的。现在猎鹰9号使用的40号发射工位就曾经发射过很多枚大力神运载火箭。远处的39号工位就是土星五号起飞的地方，如今马斯克的火箭也矗立在了这里的发射架上。6月3号，马斯克带着手下的工程师来到了发射现场。
卡纳维拉尔角刚刚遭遇了瓢泼大雨，这在夏天的佛罗里达很常见。工程师们发现火箭的第二级的无线电信号非常的弱，看来雨水还是对火箭造成了影响。马斯克到达这里的时候已经是晚上了，火箭已经从垂直状态放躺下来了，变成了水平状态。如今该怎么办？是换掉火箭上受潮的电子仪器，还是把火箭拉回厂房，检修好了再发射？一切都看马斯克如何决断了。最后，还是工程师们想出了一个另类的办法——用烘干机把电子设备烤干就行。
马斯克手下的工程师们胆子是真大，因为他们采用的这个办法， 就跟修理进水的无线电收音机差不多，拿电吹风吹吹就OK了。要换成了波音或者洛克希德·马丁这些长期跟NASA打交道的公司绝对不敢这么干，传出去都让人笑话。
其实，当时马斯克承担的压力还是很大的，如果这一次发射成功了，NASA肯定还会继续合作，继续给钱，如果发射失败了，怀疑者的口水都能把他喷死。不过，马斯克还是很信任他手下的工程师。等电子设备彻底烘干以后，用硅胶封上，第二天照常发射。
到了第二天，火箭第二级的无线电信号不像设计的那么强，但是已经足够用了。发射照常进行，发射精度已经超出了大家的预期。马斯克当时要求并不高，只要载荷入轨，别闹出笑话，别把40号发射台炸掉就好了。
后来有人去采访马斯克，马斯克说，用烘干机烘干火箭还不是最疯狂的事情，最疯狂的事情是在猎鹰9号的第2次发射。他们的举动把NASA吓了一跳……
预知后事如何，关注我的账号，下周接着说。
