现役世界第一的猎鹰重型火箭到底厉害在哪里？

美国东部时间时间2018年2月6日下午15:45分，美国SpaceX（太空探索科技公司）的猎鹰重型（Falcon heavy）火箭从具有传奇色彩的肯尼迪空间中心LC-39A发射平台成功起飞并完成预定任务。

一年以后的今天（2019年4月12日），猎鹰重型火箭再次成功发射。这次携带了一颗沙特的通信卫星，标志着这个火箭成功打入商业航天市场，逐渐成为成熟产品。

这一见证了阿波罗登月、天空实验室、航天飞机计划的传奇平台，见证人类航天的新高度---商业航天的又一个辉煌。

第一：猎鹰重型火箭六大特点

1. 人类30年来最强火箭

1967-1973年服役的美国土星五号（Saturn 5）是人类历史上最强大的火箭，它的近地轨道运力高达140吨，见证了人类历史上辉煌的载人登月。美国历史上唯一独立发展的空间站天空实验室（Skylab），也是由它一次性送入太空。

1987-1988年服役的苏联能源号（Energia）是苏联火箭的巅峰，它服务于暴风雪号航天飞机计划，近地轨道运力高达100吨，但仅使用了两次之后便宣布退役。

1981-2011年服役的美国航天飞机（Space Shuttle）共计执行了135次任务，它并不是一个真正的“火箭”。由于它包括主发动机在内的有效载荷（68.5吨）集中在飞机/轨道器上，实际近地轨道运力仅有27.5吨。

在1988年能源火箭退役后，人类航天发射运送能力巅峰是德尔塔4重型（Delta-4 Heavy）火箭保持的28.8吨世界纪录。

猎鹰重型火箭的数据是63.8吨。

2. 火箭一级全部可重复使用

猎鹰重型的两个助推器几乎同时成功落地 © SpaceX

SpaceX火箭一级回收技术是它的独门绝技，自从2015年实现首次成功以来，媒体和大众早就习以为常。2017年更是实现了14次尝试（另外4次由于载荷过重主动放弃）全部成功，其中实现了4次“二手火箭”的再次发射。

在这次发射中，两个助推器和芯一级全部成功实现回收。

回收的场景犹如科幻电影一般，两颗几十米高的大助推器同时从天而降。

3. 整流罩回收“黑科技”

这些年SpaceX一直在进行大胆的尝试：火箭整流罩的完整回收，专用的Mr.Steven回收船已经改装并携带了巨大的钩爪，专门用来回收整流罩。遗憾的是准确接住从空中落下的整流罩实在太过艰难。

这一次，SpaceX从海里回收了两片整流罩，按照官方的说法，依然可以复用。

不要低估火箭整流罩的价格，虽然看起来只是薄薄的一片，但要求质量轻、强度高、电磁波通透性强，价格因此很高。两片整流罩价格大约是500万美元，占到了猎鹰9号火箭价格的10%左右。而回收它的难度极高，因为它们大概是在地球冯卡门线以外的110千米高度被抛下。由于没有任何动力，只能依靠自身形状滑行和最终降落伞减速，回收难度不亚于火箭一级。

4. 价格低

一枚崭新的猎鹰9号（Falcon 9）火箭报价在5500-6200万美元之间，远低于同类的宇宙神5（Atlas-5）和德尔塔4（Delta-4）1-4亿美元不等的报价。经过维修后的“二手火箭”再次登场时，相比新火箭，报价将打七折左右，但运力没有区别。这使得它的竞争力进一步上升。

而猎鹰重型火箭价格也很感人，预计报价仅为1亿美元左右，甚至大大低于德尔塔4重型火箭的4.35亿美元的发射均价。要知道，猎鹰重型火箭的运力比它足足多出了128%，价格却仅仅是它的23%，如果是未来“二手”猎鹰重型火箭的话，这个对比将更加悬殊！

5. 模块化组装

简单来说：造火箭犹如搭积木。

这是目前世界范围内主流火箭的必选之路，通过模块化组装的方式可以极大增强同一系列火箭的扩展空间和灵活性。中国的新型长征火箭、美国联合发射同盟的主力宇宙神和德尔塔火箭、俄罗斯新一代的安加拉火箭也是采取这种方式。

猎鹰火箭的发展之路 ©SpaceX

猎鹰重型显然也深谙此道，它相当于由一枚崭新的猎鹰9号火箭和两枚回收的火箭一级组合而来，所以需要对居于中间的火箭一级进行结构强化，对两侧助推器加装小型整流罩、整体电子和控制系统等进行优化，但不需要彻底的大改。

2016年，SpaceX的新型猛禽发动机（Raptor）已经测试成功，这意味着猎鹰重型的未来扩展空间极大。

6. 可靠性

顾名思义，猎鹰9号是使用了9个墨林发动机（Merlin）的猎鹰火箭，而猎鹰重型更是使用了夸张的27个发动机。

发动机数量大PK：N1火箭（上）的30对猎鹰重型火箭（下）的27

这几乎让人不得不联想到人类历史上最奇葩的苏联登月火箭N1，它的第一级火箭竟然使用了30个发动机。事实上，这枚本来可以挑战土星五号登月火箭的怪物，四次试射四次失败，可以说让苏联人彻底失去了在太空竞赛中击败美国的信心。

而猎鹰9号火箭此前已经完成了48射46成功，成功率高达95.8%，且多次实现二手发动机重复使用。两次失败中，其中一次是在发射之前加注燃料静态点火测试时在地面爆炸、另一次是由于火箭一二级之间结构问题。考虑到这些因素，猎鹰9号的多发动机同时工作方式可靠性实际上几乎是100%。

事实上，当年N1火箭的连续失败，既有设计上的多发动机控制、燃料燃烧循环系统、结构过于复杂等问题，也有它的发动机必须在火箭发射场组装（无法直接整体运输）问题。这些问题都是猎鹰所没有的，因此猎鹰重型火箭的可靠性是要远高于N1的。

第二：其它火箭厂商怎么看？

SpaceX掀起了人类航天的新一个高潮，重型火箭和重型任务再次王者归来。

迎着这波浪潮的，是一大批弄潮儿。SpaceX只不过恰好站到了潮头，可它并不孤独。

1. 商业航天对手狙击

比SpaceX创始人伊隆·马斯克还要财大气粗的杰夫·贝佐斯（亚马逊创始人）自然不甘落寞。他开创的蓝色起源（Blue Origin）以及新谢帕德（New Shepard）火箭其实早在猎鹰之前就实现了一级回收。

研发中的新格伦已经有了两款版本 ©Blue Origin

而他也打算在下一步超越SpaceX，他狂投25亿美元研发的新格伦（New Glenn）火箭将在2020年首飞，起步运力也达到了惊人的45吨。二者同是商业航天，且由于设计理念、回收方式等的不同，新格伦将会在很多方面超越猎鹰重型火箭，成为它最大的竞争对手。

2. 联合发射同盟反击

由世界第一军工企业洛克希德马丁和世界第二军工企业波音组建的联合发射同盟，成立后便垄断了美国航天发射市场，但这些年却被SpaceX狙击。而在重型航天发射领域，这两个公司自然不会主动放弃。

在最近几年内，二者联合研发的火神（Vulcan）重型火箭将会起飞，联合发射同盟这个巨无霸将会实力出击。

3. NASA的压轴重器

NASA已经连续研发10余年、海量投资超过200亿美元、最终目标是登陆火星的太空发射系统（Space Launch System）也将在2021年首飞，它的第一个小目标就是成为现役世界第一。

太空发射系统有三个主要型号研发中 ©NASA

它将是未来美国航天重型发射的绝对主力，NASA的当家重器 。SpaceX极难从它手中抢到利润最高的NASA大型近地轨道航天器、登月飞船、登火星飞船项目。

4. 其它国家狙击

不得不说，目前这个其它国家只有一个，就是中国。

欧洲的研发方向转向了中量级（20吨）的阿丽亚娜6火箭，但估计面对猎鹰9号都没有竞争优势。俄罗斯下一代的安加拉火箭，长远目标是实现35吨（A5-V）、50吨（A7）和100吨（A100）的突破，但目前连A5-V的研发都受挫，首次试射排期到了2025-2030年。

中国在重型火箭研发方面出师不利，运力目前排名世界第二的长征五号（25吨+）1成功1失败。但2019年，长征五号火箭将会再次挑战，它是中国重型火箭按照模块化思路研发的最好样板。

而随着中国超强火箭发动机（500吨级）研制和大直径壳体的研制不断实现突破，中国的大国重器长征九号预计将在2030年前后登场。

它的最终目标很简单，与NASA最核心的太空发射系统正面竞争，支撑中国大型空间站建设、重型深空探测任务、载人登月、载人登陆火星的顺利进行。

想要走入深空，就必须依赖大运力火箭。猎鹰重型的首飞成功，其它重型火箭的相继研发，都预示着，人类航天的新时代，正在到来。