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SpaceX载人龙飞船是怎样的一种成功

载人龙飞船的成功,绝不仅仅是降低了国际空间站票价。它至少还使提高国际空间站实际科研产能成为可能,降低了宇航员门槛。

龙飞船的开始

在航天飞机退役以后,俄罗斯的联盟号飞船垄断了向国际空间站输送宇航员的生意。NASA在购买联盟号机票上已经支付了超过33亿美元。

而且票价是越来越高,2018年平均为8100万美元一张。可机票对NASA来说又是刚需,给了俄罗斯坐地起价的底气。

敏锐如马斯克,当然看到了这个市场。SpaceX便开发了龙飞船,由其著名的可回收火箭猎鹰九号发射。

货运版龙飞船

首飞于2010年的货运版龙飞船,发射成本是俄罗斯由联盟号载人飞船衍生而来的进取号无人驾驶货运飞船的大约两倍,载货能力也大约为两倍。但是相比超级昂贵的航天飞机,尽管龙飞船载货重量只有航天飞机的三分之一左右,但是发射成本不到十分之一。

联盟号飞船

货运版龙飞船在18次任务中,仅有一次失败。在经过了将近一个decade的今天(2019年3月2日),载人版龙飞船终于上天了。

载人版龙飞船

相比于货运版,也有了不少改动,我在这个回答简单的介绍两个。

因为电力系统的功率比货运版要低,折叠式的太阳能电池板被改为贴在货仓外壳上。

货运版需要被国际空间站上的加拿大机械臂抓着对接,而载人版可以自主对接。

载人龙飞船的运力

载人版龙飞船最多一次可以运送7名宇航员,远远高于联盟号的3人。

联盟号的运载能力一定程度限制了国际空间站的常驻宇航员数量,因为遇到紧急情况要疏散时,两个联盟号一共只可以带走6人,这也就是现在国际空间站满员的人数。在航天飞机退役之前,可不止6人啊。下图为STS-127和国际空间站第20次远征的集体聚餐(团建?)。

国际空间站有着无比强大的功能,同时它也极其复杂。

空间站上只有6个宇航员,其中大部分的时间和精力都是在维持空间站的运转,进行维护工作。而实际进行科研产出的精力被压缩,如果能再多来几个宇航员一起合作那效率肯定高多了啊。

载人龙飞船能运7个,也就打破了这个限制。

载人龙飞船的简易操作

老骥伏枥的联盟号飞船,还应用着大量的传统可靠(老旧)技术,宇航员需要长时间的训练才能掌握,这也是成为宇航员的一个门槛。

载人版龙飞船有着毋庸置疑的后发优势,通过触屏就可以操作飞船,而联盟号的宇航员则需要用一个金属小棍棍来捅键盘(上面那个联盟号内部照片,宇航员手里拿了个棍子就是干这个)。当然自动化程度也和联盟号相比不可同日而语。

载人龙飞船的低成本

因为它下面装了8个SuperDraco发动机,所以不同于绝大部分载人火箭,没有逃逸塔。省了重量,成本。而这个SuperDraco发动机和上上图宇航员头盔一样,都是3D打印的,这成本也得压缩到极限。

龙飞船没有额外加装昂贵的整流罩,省了一大笔钱。龙飞船本身是可回收的,设计寿命为10次发射,其发射火箭猎鹰九号也是可回收的,又省了更大一笔。这就省下了绝大部分成本。

联盟号一张票价8100万美元,而SpaceX和NASA签的合同,一张票只要2000万美元哦。

载人龙飞船的竞争对手

虽然载人龙飞船的前景看上去一片大好,但是也不是没有竞争。

波音的可回收重复使用的太空舱StarLiner也在这个市场中参与竞争。除了老牌航空航天巨头波音以外,亚马逊老板的另一家公司蓝色起源也在积极参与。

他的大火箭新格伦号主发动机,液氧甲烷BE-4已经得到了五角大楼合同,将驱动ULA的新火箭。关于这个内容,我写过另一篇文章。

为什么美国有这么多创业航天公司?

所有人都知道航空航天制造业门槛超级高。比如做飞机发动机的那几家公司从二战前活塞机就是他们,大几十年过去了,技术更新了无数代,还是他们。

欧美国家的宇航局,NASA和ESA以及各国自己的宇航局(比如德国的DLR)深知大企业垄断造成的成本无法控制,举目望去,只有一两个供应商能做这东西。他们就可以坐地起价,所以NASA,ESA是很愿意扶植创业公司进入这个生意的,不仅能对老牌供应商压价控制成本,而且在一个项目中,更丰富的供应商选择也肯定更好啊。引入激烈的商业竞争,来加速技术、产品的迭代。

此外,NASA本来就是美国纳税人养的,产出本身就应该属于全体纳税人,如果有正当用途,他们是会有很多免费的技术转移。

本文转载自微信公众号:卢西Luft

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