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解决问题不如消灭问题,马斯克玩转第一性原理对中国航天的启示

作者:潜龙误用

马斯克的特斯拉公司里有一位工程师被一个车上的部件搞得焦头烂额,他只好求助老板马斯克本人,马斯克却反问他,这个部件能不能干脆取消?这位工程师立马脑洞大开,的确,正如马斯克所说,没有必要的东西就不要再做优化。有时候与其解决问题不如干脆消灭问题,而不是硬着头皮上,或者掩盖问题。马斯克的这一手逆向思维的方式是其大力推崇的所谓第一性原理的具体实践,且效果惊人。

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从理论上来讲,所谓第一性原理就是剥开表象,层层挖掘,还原事物到最初始的状态,直接从本质出发思考问题。

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看看马斯克在载人航天领域是如何运用这一原理吊打全世界的。首先是简化和整合部件功能,将传统的飞船发射系统的所有部件还原其到最基本的功能,于是发现,火箭最上面的逃逸塔的功能与飞船上现有的推进系统功能重合或者类似,逃逸塔就被取消了。于此类似就是取消整流罩,现代飞船和卫星的设计和技术完

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全用不着再加一层保护罩(纯属脱裤子放屁),于是马斯克的飞船和卫星发射都是裸奔。大大简化了设计,减轻了重量。其次是尽量利用现有技术快速整合资源提高能力。原有的火箭推力不够,就象两个人抬不动的矫子,加两个人不就抬动了吗,或者成八抬大轿。多简单。在火箭下面加几个发动机就解决了。好处是发动机

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就一种“猛禽”,可以迅速组合成不同运载能力的火箭,只要解决发动机相互配合的问题就是行了,根本不用再研制新的更大推力的发动机,这与西方飞机发动机制造是一个原理,核心机就一种,然后在上面进行不断升级换代。

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第三,用最基本的现有材料解决问题。他敢用不锈钢替代碳纤维复合材料制造飞往火星的星舰外壳,一举解决了成本和耐火强度的问题。

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最后也是最根本的,就是技术创新。实现了火箭、发动机的回收和重复使用,将似乎不可能的事情变成了可能,这是一项了不起的革命。使其火箭发射成本大为降低,一举超越了中国的低成本制造。

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学习马斯克,我们完全可以按第一性原理,结合大陆航天事业特有的系统工程思想,整合利用现有的技术能力和资源,快速推进一些航天项目。其中最有意义的就是载人登月工程。首先我们把登月工程的过程按第一性原理进行彻底分解,找出最基本的项目进行突破,然后再将其进行系统组合。第一难点就是旅途遥远,现有火箭推力不够,必要要造更大的火箭。其实我们的思维都被以前美国人载人登月的方法框住了,认为只有象美国人当年那样造一个大大的火箭,一次性的把载人登月器发射到月球表面,登陆后再返回地球表面。这就好比一个人跑马拉松,需要极强的能力,就是用马跑也

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费劲。但如果按我们古人的作法在旅途的中间设立驿站,每跑一段换一匹马不就很省事了,我们可以先将登月组合体发射到地球上空,围绕地

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球转,然后利用地球的引力作用,将登月组合体加速甩到地月轨道上去,这样飞向月球既省力还快速。其实当年印度人第一次发射火星探测器时没有大推力火箭,就是成功的利用了这一原理,无非就是让它围绕地球多转了几圈。看来印度人脑洞还是很大的。第二步,我们再将登月器进行分解,用现有的火箭将它们按顺序分别发射到地球上空,让他们与中国的空间站进行对接,由空间站上的宇航员进行组装。

然后登月宇航员乘神舟飞船登陆空间站,进入登月组合体,登月组合体与空间站分离并开始围绕地球转,进入地月轨道开始登月之旅。待登月任务完成,登月组合体返回地球上空再与

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空间站对接,登月航天员乘神舟飞船返回地球,而登月组合体就留在空间站。所有这些硬件软件技术我们现在都有掌握,从现有火箭运载能力到落月返回技术没有任何障碍,所有工程都完全可以实现。而在此基础上,我们还可以进行创新,由于不用再入大气层,登月组合体除留在月球表面上的部分舱段外,均设计成可以重复使用的,回到天宫站后,可对其进行维修、补充。然后可以再发射登月部份舱段与之对接组装成新的登月体,重复进行登月活动。这样就形成了以神舟飞船为起点,天宫空间站为前哨基地,部分登月舱段为摆渡车,部分登月舱段为前行的完整的登月工程。此方法可以充分利用现有科技手段和现有资源迅速完成登月的壮举,争取用两到三年的时间完成对美国的超越。登月组合体大部分可以重复使用,由于少了返回地球的部分,可以大大简化设计,可以节省大量人力物力财力和资源。现有手段已经足够用了。对于中国的航天事业将是一个伟大的创新,在某些方面还落后美国的情况下,实现伟大的超越,从此走上了独立自主超越发展的道路。

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