火箭復(fù)用的極限在哪里

文/ 李宇飛

▲ 2015 年12 月21 日，獵鷹9 火箭實(shí)現(xiàn)第一級(jí)軟著陸

2020 年12 月19 日，美國(guó)太空探索技術(shù)公司利用獵鷹9 號(hào)運(yùn)載火箭為美國(guó)國(guó)家偵察辦公室（NRO）發(fā)射了一顆名為NROL-108 的軍用保密衛(wèi)星。這是該公司在2020 年的最后一次，也是第26 次火箭發(fā)射，同時(shí)也創(chuàng)造了該公司全年發(fā)射次數(shù)最多的新紀(jì)錄，并且全部獲得成功。

對(duì)于火箭重復(fù)使用來(lái)說(shuō)，這次發(fā)射也有著特殊的意義。NROL-108 任務(wù)是太空探索技術(shù)公司自2015 年回收第一枚助推器以來(lái)，第50 次使用回收的助推器執(zhí)行軌道發(fā)射任務(wù)，也是獵鷹9號(hào)火箭的第70 次回收著陸，其中包括3 次獵鷹重型運(yùn)載火箭任務(wù)中同步回收的側(cè)助推器。此次發(fā)射任務(wù)由已經(jīng)執(zhí)行過(guò)4 次發(fā)射任務(wù)的的獵鷹9 號(hào)火箭執(zhí)行，在北京時(shí)間晚上10 點(diǎn)從肯尼迪航天中心的39A 發(fā)射臺(tái)點(diǎn)火起飛，升空大約9 分鐘后，助推器返回并降落在附近卡納維拉爾角的LZ-1 著陸區(qū)。

火箭回收5 周年

而接下來(lái)的一天，恰好也是獵鷹9 號(hào)火箭首次回收的第五周年紀(jì)念日。為了慶祝公司在火箭重復(fù)使用方面取得的成就，太空探索技術(shù)公司還專(zhuān)門(mén)分享了一段紀(jì)念視頻。2015 年12 月21日，獵鷹9 號(hào)火箭將11 顆Orbcomm-OG2 衛(wèi)星送入近地軌道，首次嘗試一子級(jí)火箭的垂直著陸。該任務(wù)被命名為

Falcon 9 Flight 20。

當(dāng)天，獵鷹9 號(hào)火箭的第一級(jí)從太空返回，完美地降落在位于佛羅里達(dá)州發(fā)射場(chǎng)附近的卡納維拉爾角天軍基地1 號(hào)著陸區(qū)。在完成歷史性回收后沒(méi)幾天，太空探索技術(shù)公司就對(duì)其進(jìn)行了靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試，確定火箭處于完好狀態(tài)，可以重新使用。該公司當(dāng)即決定不再重復(fù)使用Flight 20 火箭的第一級(jí)，而是選擇在加利福尼亞州霍桑市的公司總部展示極具歷史意義的B1019 助推器，以此提醒所有員工，公司的最終目標(biāo)是開(kāi)發(fā)能夠完美回收的運(yùn)載火箭。

▲ 獵鷹9 號(hào)火箭 B1019 助推器在加州霍桑公司總部展示

七八手火箭飛太空

5 年后的今天，太空探索技術(shù)公司已經(jīng)是全球公認(rèn)的航空航天創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)者。該公司的火箭以唯一能夠完美地從太空返回并且能夠重復(fù)使用而聞名，這成為了該公司的標(biāo)志性壯舉。在2020年，獵鷹9 號(hào)運(yùn)載火箭的可重復(fù)使用次數(shù)同樣創(chuàng)造了歷史記錄。太空探索技術(shù)公司在一年內(nèi)2 次進(jìn)行了七手火箭的重復(fù)使用。

一次是2020 年11 月25 日在卡納維拉爾角空軍基地（12 月9 日更名為太空軍基地）第40 號(hào)發(fā)射臺(tái)，發(fā)射星鏈低軌寬帶星座的第16 組共60 顆組網(wǎng)衛(wèi)星，一級(jí)助推編號(hào)B1049.7。另一次是12 月14 日在同樣地點(diǎn)發(fā)射美國(guó)天狼星XM 公司（SXM）的SXM-7 大型大功率數(shù)字音頻無(wú)線電業(yè)務(wù)（DARS）衛(wèi)星，一級(jí)助推編號(hào)B1051.7。兩次發(fā)射都成功實(shí)現(xiàn)了一子級(jí)的落船回收，為進(jìn)一步提升重復(fù)使用次數(shù)紀(jì)錄提供了可能。

進(jìn)入新的一年，獵鷹9 號(hào)火箭繼續(xù)刷新復(fù)飛紀(jì)錄。2021 年1 月20 日，太空探索技術(shù)公司獵鷹9-1.2 型火箭在卡納維拉爾角肯尼迪航天中心第39A號(hào)發(fā)射臺(tái)發(fā)射了星鏈低軌寬帶星座的第17 組共60 顆衛(wèi)星。本次發(fā)射采用了此前已用過(guò)7 次的一枚一級(jí)火箭，編號(hào)B1051.8。這是太空探索技術(shù)公司首次讓同一枚火箭第8 次參加發(fā)射。并且這枚箭再次成功實(shí)施了落船回收，從而保留了繼續(xù)提升復(fù)用次數(shù)的可能。

太空探索技術(shù)公司首席執(zhí)行官馬斯克曾表示，目前正在被大量使用的獵鷹9 號(hào)V1.2 版構(gòu)型5 一子級(jí)火箭被設(shè)計(jì)成“在無(wú)需例行整修的情況下”能反復(fù)使用10次，而若“做適當(dāng)?shù)睦芯S護(hù)”可用100 次。

事實(shí)果真會(huì)如此嗎，運(yùn)載火箭重復(fù)使用的極限在哪里呢？

▲ 美國(guó)天狼星XM 公司（SXM）的SXM-7 大型大功率數(shù)字音頻無(wú)線電業(yè)務(wù)（DARS）衛(wèi)星搭載“獵鷹9”入軌

重復(fù)使用是火箭發(fā)展必然趨勢(shì)

說(shuō)起“重復(fù)使用”，大家往往會(huì)有一種既熟悉又陌生的感覺(jué)。說(shuō)到“熟悉”，人們生活中用到的交通工具，汽車(chē)、輪船、飛機(jī)，哪一樣不是重復(fù)使用的，哪有用一次就扔的？說(shuō)到“陌生”，以前對(duì)于運(yùn)載火箭還真是很少聽(tīng)說(shuō)重復(fù)使用，都是一次性，發(fā)射完都不知道掉哪里了。運(yùn)載火箭為什么是這樣的，那還得從運(yùn)載火箭的濫觴，大名鼎鼎的火箭公式說(shuō)起。

上個(gè)世紀(jì)初，隨著航空技術(shù)的進(jìn)步，人們逐漸發(fā)現(xiàn)大氣層是有邊界的，甚至估算出了大氣層的厚度。傳統(tǒng)的航空器，無(wú)論是依靠空氣浮力的氣球，還是依靠氣動(dòng)升力的飛機(jī)，都不可能越出大氣層。

那有沒(méi)有讓人類(lèi)越出大氣層的工具呢？由于地球是宇宙中的一個(gè)球體，通過(guò)對(duì)于基本力學(xué)知識(shí)的推導(dǎo)，可以知道如果一個(gè)物體的速度足夠快，那么它環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力，就可以和地球?qū)λa(chǎn)生的萬(wàn)有引力相平衡，那么就它就能夠脫離大氣層進(jìn)入環(huán)繞地球的軌道。這就是我們所熟知的7.8 千米/秒第一宇宙速度。

這其中的關(guān)鍵就在于，如何使物體獲得這樣大的速度。這時(shí)偉大的火箭之父齊奧爾科夫斯基就出場(chǎng)了。他推導(dǎo)出了火箭公式，提出利用運(yùn)載火箭將物體送到環(huán)繞地球的軌道之上的可行路徑。

火箭公式的核心就在于將燃料變?yōu)槲矬w的速度增量。但是由于化學(xué)推進(jìn)劑本身的特性所限，火箭起飛質(zhì)量的絕大部分必須是推進(jìn)劑質(zhì)量，目前火箭的燃料通常要占到自重的80%～90%。我們所看到的火箭本體，甚至可以說(shuō)就是一個(gè)推進(jìn)劑貯箱。在技術(shù)水平較為低下的時(shí)候，即便是一次性運(yùn)載火箭，也不能夠用如此輕的飛行器質(zhì)量，裝載如此多的推進(jìn)劑起飛，畢竟火箭飛行所經(jīng)歷的力學(xué)環(huán)境要比普通飛機(jī)惡劣得多。

齊奧爾科夫斯基的偉大之處在于，他僅僅通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，就提出了多級(jí)火箭的概念，為人們用較為低下的技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)航天飛行奠定了基礎(chǔ)。因?yàn)槭褂枚嗉?jí)火箭，可以逐次將一部分用光了推進(jìn)劑的火箭子級(jí)拋棄，進(jìn)而保證最終的有效載荷能夠獲得足夠的速度增量。

液體火箭一般只需要兩級(jí)就可以進(jìn)入近地軌道，而固體火箭一般需要三級(jí)、甚至四級(jí)，這是因?yàn)楣腆w火箭推進(jìn)劑的比沖較低的緣故。而為了實(shí)現(xiàn)地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射，目前國(guó)際上主流火箭一般采用三級(jí)或兩級(jí)半構(gòu)型。比如美國(guó)的“德?tīng)査薄坝钪嫔瘛保砹_斯的“安加拉”“質(zhì)子”，歐空局的“阿里安”，中國(guó)的長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭等。

而重復(fù)使用的要求，往往意味著需要付出更多的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，比如需要加裝著陸回收裝置、結(jié)構(gòu)增厚加強(qiáng)以應(yīng)對(duì)重復(fù)多次的飛行載荷等。在這種形勢(shì)下，早期的運(yùn)載火箭必然是多級(jí)的一次性運(yùn)載火箭。

▲ 齊奧爾科夫基當(dāng)年畫(huà)的火箭原理設(shè)想圖

▲ 藍(lán)源公司新謝潑德亞軌道飛行器

但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，火箭的結(jié)構(gòu)質(zhì)量可以變得越來(lái)越輕，同時(shí)強(qiáng)度越來(lái)越高，那么運(yùn)載火箭的演進(jìn)趨勢(shì)也就確定了，那就是由多級(jí)向單級(jí)，由一次性使用向重復(fù)使用，由部分重復(fù)使用向完全重復(fù)使用發(fā)展。

目前，“獵鷹9 號(hào)”可以說(shuō)是最為先進(jìn)的運(yùn)載火箭。這里有兩個(gè)方面的原因：一方面是因?yàn)樗鞘忻嫔虾币?jiàn)的可適應(yīng)主流地球同步轉(zhuǎn)移軌道(GTO)載荷的兩級(jí)串聯(lián)、且不用氫氧動(dòng)力的火箭。這說(shuō)明“獵鷹9”在結(jié)構(gòu)輕質(zhì)化、發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能方面已經(jīng)達(dá)到了很高的水平。另一方面就是因?yàn)椤矮C鷹9”已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了部分重復(fù)使用，且重復(fù)使用率達(dá)到了80%。

垂直回收提高了重復(fù)使用能力

自從一次性運(yùn)載火箭技術(shù)成熟之后，人類(lèi)就開(kāi)始向著可重復(fù)使用這個(gè)目標(biāo)邁進(jìn)了。為了這個(gè)目標(biāo)，人類(lèi)進(jìn)行了頗多的嘗試，提出了各種各樣的技術(shù)路徑。

土星1 號(hào)火箭是美國(guó)對(duì)重復(fù)使用運(yùn)載器概念的最早嘗試。在20 世紀(jì)60年代，美國(guó)宇航局嘗試使用滑翔傘翼對(duì)土星1 號(hào)火箭一級(jí)進(jìn)行回收，力圖實(shí)現(xiàn)自主著陸，因當(dāng)時(shí)著陸技術(shù)不太成熟，致使該方案只停留在縮比試驗(yàn)階段。上世紀(jì)50 年代，蘇聯(lián)也曾嘗試通過(guò)傘降回收小型氣象火箭，并取得成功。在經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單修復(fù)后，小火箭實(shí)現(xiàn)了二次飛行。

1977 年，美國(guó)的航天飛機(jī)通過(guò)垂直起飛、水平降落的方式首次實(shí)現(xiàn)載人試飛，而航天飛機(jī)所使用的兩枚固體火箭助推器則通過(guò)降落傘減速后濺落在海面上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)回收重復(fù)使用。進(jìn)入21 世紀(jì)，太空探索技術(shù)公司的獵鷹系列火箭和“藍(lán)色起源”的新謝潑德火箭均通過(guò)垂直發(fā)射、垂直回收的方式實(shí)現(xiàn)了火箭的回收重復(fù)使用。

除此以外，人們還對(duì)于完全可重復(fù)使用的單級(jí)入軌飛行器進(jìn)行了多次探索。1986 年美國(guó)提出研制以吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的國(guó)家空天飛機(jī)（NASP），但由于該項(xiàng)目研制費(fèi)用過(guò)高，技術(shù)難度太大，被迫于1994 年停止。1996 年，美國(guó)再次決定開(kāi)發(fā)火箭動(dòng)力單級(jí)入軌飛行器“冒險(xiǎn)星”的縮比試驗(yàn)飛行器X-33，同樣因?yàn)榧夹g(shù)難度大，計(jì)劃超期，于2001 年宣布放棄。

可重復(fù)使用運(yùn)載系統(tǒng)按照起降方式的差異性，可分為3 種方式。

第一種方式，水平起飛/水平回收。

水平起飛/水平回收的運(yùn)載系統(tǒng)的動(dòng)力形式一般為吸氣式組合動(dòng)力。吸氣式組合動(dòng)力可以在不同的飛行高度和馬赫數(shù)條件下啟用最優(yōu)的工作模式，達(dá)到最佳的加速和巡航要求，能夠充分利用大氣中的氧減輕自身的起飛重量，成為未來(lái)最有前途的動(dòng)力系統(tǒng)。在20 世紀(jì)90 年代各國(guó)吸氣式動(dòng)力的單級(jí)入軌空天飛機(jī)計(jì)劃因技術(shù)難度較大而夭折后，各國(guó)都采取了比較務(wù)實(shí)的做法，先發(fā)展較為成熟的火箭動(dòng)力，后發(fā)展技術(shù)難度更大的吸氣式組合動(dòng)力。

第二種方式，垂直起飛/水平回收。

對(duì)于火箭動(dòng)力的兩級(jí)入軌可重復(fù)使用火箭而言，采用垂直發(fā)射方式，起飛和飛行時(shí)主要承受軸向載荷，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，同時(shí)垂直起飛能夠快速穿越大氣層，氣動(dòng)阻力損失小。翼身組合體式氣動(dòng)外形可采用水平降落的模式，利用大氣阻力進(jìn)行著陸前減速，但是飛行中氣動(dòng)阻力和氣動(dòng)加熱比垂直降落大，需要在機(jī)翼和機(jī)身部位采取防熱措施，另外水平著陸還需要較長(zhǎng)的跑道進(jìn)行滑跑減速，氣動(dòng)、控制、熱防護(hù)等方面技術(shù)難度較大，著陸跑道等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)周期較長(zhǎng)。水平返回的帶翼重復(fù)使用運(yùn)載器具備優(yōu)異的高超聲速飛行能力和快速響應(yīng)能力。

垂直起飛/水平回收的典型代表是美國(guó)的航天飛機(jī)。它是往返于地面和近地軌道之間運(yùn)送人和有效載荷的飛行器，兼具載人航天器和運(yùn)載器功能，并按飛機(jī)方式著陸的航天系統(tǒng)。由于航天飛機(jī)過(guò)于復(fù)雜，載人兼運(yùn)貨，操作效率低，每年飛行次數(shù)不到10 次，相反成為了運(yùn)行費(fèi)用昂貴的飛行器，實(shí)踐證明它在經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性方面都未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。2011 年7 月，美國(guó)航天飛機(jī)完成第135 次任務(wù)后正式退役。統(tǒng)計(jì)顯示，航天飛機(jī)計(jì)劃共計(jì)花費(fèi)1960 億美元，其中每架航天飛機(jī)的造價(jià)約為120 億美元，單次發(fā)射的費(fèi)用約為4.5 億美元（超預(yù)算近10 倍）。

第三種方式，垂直起飛/垂直回收。

火箭采用旋成體氣動(dòng)外形，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，一般采用垂直降落方式，用于著陸的結(jié)構(gòu)附加重量較小，相比于水平降落方式，氣動(dòng)、控制、熱防護(hù)技術(shù)難度較小，但是要求發(fā)動(dòng)機(jī)具備大范圍推力調(diào)節(jié)能力，同時(shí)需要預(yù)留推進(jìn)劑減速，損失部分運(yùn)載能力。

垂直起飛/垂直回收的典型代表是太空探索技術(shù)公司的獵鷹系列火箭和藍(lán)色起源公司的新謝潑德火箭。兩者均已多次實(shí)現(xiàn)火箭的回收復(fù)用，充分驗(yàn)證了技術(shù)的成熟度。同時(shí)，火箭的使用成本也大幅下降。按照埃隆·馬斯克的說(shuō)法，第一級(jí)火箭回收復(fù)用可以在現(xiàn)有成本的基礎(chǔ)上再降低70%成本。

綜上所述，水平起飛/水平降落技術(shù)難度較大，短期內(nèi)難以具備工程應(yīng)用能力；垂直起飛/水平降落雖然具備工程實(shí)踐的條件，但是使用維護(hù)成本高，運(yùn)營(yíng)主體通常難以承受；垂直起飛/垂直降落不用改變火箭構(gòu)型，技術(shù)難度相對(duì)較小，真正實(shí)現(xiàn)了火箭發(fā)射成本的降低，成為目前最受青睞的重復(fù)使用技術(shù)路線。

▲ 獵鷹9 號(hào)火箭回收失敗，一級(jí)落入海中

可重復(fù)使用飛行器的壽命如何度量

在討論可重復(fù)使用運(yùn)載火箭的重復(fù)使用次數(shù)極限，也就是壽命極限之前，我們首先需要了解可重復(fù)使用運(yùn)載火箭壽命的影響因素。根據(jù)影響因素的不同，可重復(fù)使用運(yùn)載火箭的壽命可以分為設(shè)計(jì)壽命、經(jīng)濟(jì)壽命和技術(shù)壽命3 種。經(jīng)濟(jì)壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)壽命，技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命則取決于二者各自的成本，通常是成本高的一方讓位于成本低的一方。

設(shè)計(jì)壽命是指可重復(fù)使用運(yùn)載火箭從全新?tīng)顟B(tài)開(kāi)始使用直到主要設(shè)備故障，火箭不能發(fā)射使用所經(jīng)歷的時(shí)間。比如著陸支架沖擊失效、箭體老化開(kāi)裂、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻管道結(jié)焦超標(biāo)、渦輪泵疲勞開(kāi)裂等等，都將使得運(yùn)載火箭不再能夠使用。

技術(shù)壽命是指可重復(fù)使用運(yùn)載火箭開(kāi)始使用到因技術(shù)落后而被淘汰所經(jīng)歷的時(shí)間。技術(shù)進(jìn)步將會(huì)引起原有火箭型號(hào)使用時(shí)間縮短而提前退役，比如新的火箭由于采用某些技術(shù)革新，單發(fā)運(yùn)載能力更高，可以獲得更高的市場(chǎng)收益，那么舊型號(hào)火箭的壽命自然縮短。

▲ 獵鷹9 號(hào)火箭Flight 20 任務(wù)中火箭的柵格舵

▲ 在廠房中進(jìn)行翻修檢查的B1051.7 助推器

▲ 陳列在加州霍桑本部的首枚回收芯級(jí)

就拿獵鷹9 號(hào)運(yùn)載火箭來(lái)說(shuō)吧，其按照技術(shù)迭代目前可以分為3 代，代號(hào)分別為v1.0、v1.1 和v1.2，v1.2 還可細(xì)分為Block3～5 三個(gè)版本。從v1.1 開(kāi)始，太空探索技術(shù)公司進(jìn)行了一級(jí)垂直回收試驗(yàn)，并在v1.2 Block3 的F21 和F23分別取得首次陸上、海上回收成功。而F55 是v1.2 Block5 構(gòu)型的首飛，一子級(jí)從編號(hào)B1046開(kāi)始。Block5之前的版本，即使取得了可重復(fù)使用能力，也從來(lái)沒(méi)有使用超過(guò)兩次的記錄，它們已經(jīng)因?yàn)榧夹g(shù)落后自然淘汰，結(jié)束了其技術(shù)壽命。

經(jīng)濟(jì)壽命是指可重復(fù)使用運(yùn)載火箭最經(jīng)濟(jì)的使用期限，即其使用期限是基于使用成本最低或經(jīng)濟(jì)效益最高的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)而決定的。可重復(fù)使用運(yùn)載火箭隨著使用次數(shù)的增加，其主要部件的性能將逐漸退化。在其壽命的末期，因檢修到的故障頻繁而引起的維修費(fèi)用急劇增加。可重復(fù)使用運(yùn)載火箭投入使用之后，使用的時(shí)間越長(zhǎng)，每年分?jǐn)偟慕ㄔ斐杀驹缴伲看蔚谋ｐB(yǎng)和操作費(fèi)用卻越多。在最適宜的使用次數(shù)內(nèi)火箭平均每次的發(fā)射費(fèi)用最低，這就是經(jīng)濟(jì)壽命。

如果只是突破了可重復(fù)使用技術(shù)，但經(jīng)濟(jì)方面不合算的話，將難以長(zhǎng)久實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。例如航天飛機(jī)，雖然技術(shù)先進(jìn)，但每次回收之后的維修發(fā)射成本大大超出預(yù)期。最初預(yù)計(jì)僅有3000 多萬(wàn)美元，但實(shí)際成本達(dá)到4 億～5 億美元，這成為航天飛機(jī)難以維持的重要原因。

目前所討論的獵鷹9 號(hào)運(yùn)載火箭重復(fù)使用次數(shù)極限，主要是由其經(jīng)濟(jì)壽命決定的。

可重復(fù)使用火箭壽命極限的探索

要掌握一種運(yùn)輸工具精確可信的經(jīng)濟(jì)壽命，就必須進(jìn)行大樣本量的統(tǒng)計(jì)，建立精確的預(yù)測(cè)模型。這樣，生產(chǎn)廠家才能確定使用多少次后需要進(jìn)行保養(yǎng)，多少次后需要大修，多少次后應(yīng)該報(bào)廢，就像我們熟知的轎車(chē)一樣。其實(shí)飛機(jī)也是一樣，例如空客320 飛行600小時(shí)需要進(jìn)行一次A 檢，飛行18 個(gè)月就要進(jìn)行一次大費(fèi)周章的C 檢，基本上要全部拆開(kāi)檢查，修理時(shí)長(zhǎng)可能長(zhǎng)達(dá)20～60 天。

而目前獵鷹9 號(hào)運(yùn)載火箭尚未達(dá)到這樣的樣本水平。對(duì)于其經(jīng)濟(jì)壽命極限，太空探索技術(shù)公司還在不斷的探索當(dāng)中。盡管馬斯克曾經(jīng)聲稱(chēng)，獵鷹9 號(hào)火箭回收10 次以?xún)?nèi)，可以不經(jīng)維護(hù)直接重新加注推進(jìn)劑使用，就像其第一枚成功回收的助推器那樣。但從實(shí)際的同一助推器復(fù)用時(shí)間間隔來(lái)看，目前最短間隔時(shí)間38 天，最長(zhǎng)619 天，平均值167 天，連1 個(gè)月內(nèi)復(fù)用的情況都尚未出現(xiàn)，這說(shuō)明太空探索技術(shù)公司在利用這段時(shí)間對(duì)回收的助推器進(jìn)行深入的檢查和測(cè)試。只有盡可能詳細(xì)地了解各個(gè)部件的性能退化情況，才能更快地建立精確的壽命模型和操作規(guī)范。一種經(jīng)濟(jì)的重復(fù)使用火箭，必然不是每次飛回來(lái)之后都要大卸八塊，對(duì)每個(gè)部分都進(jìn)行仔細(xì)的檢查，有些許瑕疵就不敢再次使用。

2020 年2 月初，太空探索技術(shù)公司的一位工程師透露，他們已經(jīng)成立了類(lèi)似于民航客機(jī)檢修的箭體翻新小組。在翻新過(guò)程中，需要檢查連接部位和焊縫，并確保所有的航電設(shè)備都工作正常。目前檢修工作要求非常細(xì)致，耗時(shí)需要1 個(gè)月，團(tuán)隊(duì)還在實(shí)踐中摸索。這說(shuō)明真正意義上的快速檢測(cè)、復(fù)用仍處于研究與試驗(yàn)中。

▲ 2018 年2 月7 日獵鷹重型火箭成功將櫻桃色的特斯拉跑車(chē)送入深空軌道，2 枚助推成功落船回收

2020 年3 月18 日，第6 批星鏈組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射，首次使用了五手一級(jí)箭體，但在一級(jí)飛行末段，外圍的1 臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，一級(jí)回收也出現(xiàn)問(wèn)題未能夠成功著船。在發(fā)射前夕，總裁兼首席運(yùn)營(yíng)官肖特維爾表示，公司不再對(duì)獵鷹9 號(hào)火箭一級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，同時(shí)不打算復(fù)用一級(jí)超過(guò)10 次以上。

這樣看來(lái)，如果太空探索技術(shù)公司不再對(duì)獵鷹9號(hào)火箭一級(jí)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，可能它的重復(fù)使用極限就會(huì)被限制到10次了。

我們知道，獵鷹9 號(hào)火箭之所以能夠獲得重復(fù)使用上的突破，很大程度上在于太空探索技術(shù)公司需要用這一殺手锏大幅壓低發(fā)射成本，進(jìn)而獲得商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。可以料想，如果有新的對(duì)手出現(xiàn)，在強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)下，重復(fù)使用火箭技術(shù)將繼續(xù)獲得推動(dòng)，其壽命極限也將得以繼續(xù)提高。