廉价航天器设计思路分析没人看…还是来分析一下spx的研发思路吧
缓更…

众所周知，spx是全球第一大烟花生产商，每一发无论是煤油还是甲烷的烟花都能给全人类带来无尽的欢乐。然而，这是为什么？为什么spx不和其它生产商一样，确保设计合理、充分地面测试之后，再发射他们的火箭呢？
最简单的理由或许是，“这就是spx的工作方式，他们使用快速迭代的风格”，这个说法很正确，但过于平凡了，因为它不能解释为什么偏偏只有spx这样做。支持者们往往称，这样的方法更加高效，或者更加便宜。可是，如果有这么多的好处，为什么历史上从来没有人想到过采用这种模式呢？
思维定势、zf和私企的区别都可能是潜在的原因，但是，在这里我将试着找到一个更根本的理由来解释——为什么，只有spx，尤其是spx的星舰项目，会放大烟花？

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spx放大烟花的名望，应该是从sn系列的测试开始的。事实上，在此之前，spx和其它生产商一样，非常害怕失败。猎鹰1号虽然放了两次烟花，但这绝不是spx能轻易接受或者愿意发生的：这两次发射失败几乎都让公司破产了。同样的，猎鹰9即使是早期版本，也有着过得去的成功率，即使失败也远不像这次星舰发射和之前sn系列的测试有灾难性：前者只是出小问题，而后者暴露出几乎所有系统都有大问题。
是什么让spx在星舰项目上一转攻势，变得如此激进呢？

其实，正是猎鹰1/猎鹰9/其它传统火箭和星舰的设计目的（至少在设计初期）完全不同，导致星舰项目如此热衷于实战测试
先来举几个火箭设计目的的例子：
土星5：把人类送上月球，好让苏联丢脸，大概用个十几次就够了
SLS：特别有钱的冤大头项目专用，计划一年一发
猎鹰1：往国际空间站送货赚点辛苦钱，最后才发射了5次
猎鹰9：猎鹰1实在太小不够用，我们造大一点，顺便现在公司有点闲钱了，我们来试试回收吧，成功了就能几乎垄断全世界的发射哦！就算成功不了，也至少能运营下去
（楼主上课去了，未完待续…）

（先稍微补充一下上面没写清楚的部分，
lz
写文过于意识流真是抱歉！）
SLS中的冤大头项目特制阿尔忒弥斯和一些其它nasa的深空项目（比如天王海王探测器），猎鹰9初期的目标任务是国际空间站送货和一些小卫星
～正文继续～
但是当我们试着找出星舰的设计目标时，就会发现，这位真是重量级…
二级全回收，一级一小时一复用，二级一天一复用，落地加满油就能飞！LEO 20$/kg，一次搭载100人，约等于不要钱！再来个亚轨道洲际货运，拿火箭和航空卷！最后还要造它1000艘，让一百万人在火星退休！
嗯…
先不论这些有多少吹牛或者有多少水分，如果仔细分析一下，我们就会发现，星舰的设计目的至少有两个特殊之处：
（1）星舰不是为了某个或者某几个任务而存在的（阿尔忒弥斯只能算是顺便，应该没有人会认为星舰主要用途是阿尔忒弥斯），星舰的存在是为了彻底终结“航天昂贵”的时代
（2）一旦星舰彻底成功，带来真正的廉价航天，其需求量绝不会是现在这样的小打小闹——建造数千艘，每年发射数万次只是基本盘
不管是历史上的还是现役的还是在研的火箭，几乎都有明确的目标任务，也不需要这么多次的发射。而这两点就是星舰和其它火箭的最大不同之处。
（1）意味着，星舰的性能需要“比好更好”——没有明确的任务，就没有“够用了”一说。星舰必须不断前进压榨性能，永远无法被“客户满意，愿意付钱”这一大多数火箭研发的终点满足。（2）意味着，星舰对制造成本高度敏感，而对研发成本和生产线的成本（可以分摊到无数次发射中，普通火箭只能分摊到少量几次里）不太敏感
那么，这些和spx星舰项目的烟花爱好有什么关系呢？
（未完待续…）

为了不只是“卷走某个项目的竞争对手抢到单子”而是做到“比好更好”，星舰不能在原先的技术基础上（基本上都是上世纪的老古董方案）做增量改进（毕竟整个航天都是这个摸鱼风气，摆的稍微少一点就能卷走别人了），而是需要更彻底的采用现代技术——具体来说，就是依靠“第一性原理”，采用所有“看起来能行”的新技术，即使这些技术根本不是航天的惯例。
这样做的上限当然很高，毕竟2023的技术一定远超过上个世纪，能让产品又便宜又好用。然而，这也意味着放弃前人总结的经验，需要自己慢慢摸索。
（未完待续…）

在踢走老古董的设计，拥抱全新技术之后，spx就会发现…
居然连前人发明的测试方法都不好用了——！
对于发动机可靠性、箭体强度，燃料系统等传统火箭面临的问题，前人已经给出了很好的测试方法，比如试车、液压机和湿彩排。但是，对于星舰二级先腹部朝下，再竖起反推的着陆姿态，到底有什么办法能在地面测试啦！不仅上课没讲，书上没写，连GPT-4都编不出来？！
没办法，只好委屈一下不锈钢罐头们上天直接试试了，这下就有了sn1～sn15。
（猎鹰9的回收也是一样的情况，几乎完全是靠实战测试炸出来的）
所以，总结一下，星舰喜欢实测各种不靠谱原型机的第一个原因是：过于激进的技术方案，导致连地面测试都变成了难题，只能把奇奇怪怪的烟花直接送上天实验
（未完待续…）

相比第一个，第二个原因其实更加容易理解（如果你知道musk脑子里在想什么的话）
对于如何给火箭省钱，musk有一番独到的见解，让我们看看他曾经（如果我没记错的话）（但反正大概是这个意思）说过什么：
“同类的零件，一定是汽车用途的比火箭用途的设计更安全。因为汽车上的零件即便设计要求不太严格，却已经被大量生产，在每一辆卖出的车上测试过，早已发现了所有可能的问题；而火箭用途的，虽然看似设计更加严格，却几乎没有在真实火箭测试（飞行）过。”
musk认为，现在的火箭充满不必要的冗余——那些实际上除了提高制造成本毫无意义的冗余（打个比方，采用“超高强度材料”制造自行车“使其更加坚固”并不能“减小骑行者在车祸中受伤的概率”）。并且，这些冗余的最主要来源是，设计师在设计时留了太多的余量。那为什么火箭设计师会这样过分谨慎呢？是因为大部分火箭在设计时就没打算发射很多次——纠结这些细节来降低制造成本毫无意义，即使想到办法优化一下，在火箭的整个生命周期中加起来也省不下几个钱，反而会拖长研发周期和提高研发费用。再说了，有些东西谁都不太确定到底需要多少余量，那就不如多留一点免得出错。什么，你说打一发试一下就知道有没有出错了？你知不知道我们一年的产能就只有一发？！
而我们的musk先生显然对这种做事风格深恶痛绝。于是，星舰是以相反的顺序研发的——我们先搞一个各方面都很无语的不锈钢水塔，让它飞起来看看哪里会出问题，然后我们再改进。通过这种方式，可以大大减少这种“无意义冗余”，有利于控制制造和发射成本。
当然，这是以提高研发成本和周期为代价的，毕竟制造、测试、分析这么大量的原型机既费钱又费脑子。但是一想到以后可以造好多好多星舰分摊，spx往项目里砸钱的时候是不是心里也能舒服一些呢？
这就是spx喜欢放烟花的第二个原因，大量的测试可以显著降低未来的制造成本，而为此增加的研发成本分摊到以后就好了——反正要造很多

关于星舰的研发成本高的一个小备注：
sls研发成本500e，每次发射费用40e，研发成本/发射成本=12.5，而星舰到目前为止研发成本30e，全复用每次发射费用预估0.2e，研发成本/发射成本=150，星舰的研发成本从这个角度上明显占比更大

总结
spx在航天界中显得如此特立独行，并不是因为别人过于守旧，或者spx过于鲁莽。放烟花的做事风格，对于制造传统火箭的友商而言，是既没有多少好处又大大增加成本的。没有必要视这样的“快速迭代”为万灵药，也不应该在spx的火箭又双叒叕变成烟花时随意加以嘲笑。
而spx敢于挑战星舰这种级别的项目，和其在航天发射领域近乎垄断的地位是分不开的——即使是在研的ppt火箭，大多也只能抢一些猎鹰9剩下的边角料。
只有时间能告诉我们，星舰会不会最终成为人类的通天阶梯。
（正文完）