我们不知道工程师们要花多长时间才能排除故障，最起码48小时之内是搞不定的，具体需要几天不得而知。 这枚火箭在全世界有太多的粉丝，它也受到专业人士的关注。所以，发射的取消让很多人失望了。

那么，星舰火箭为什么会受到如此强烈的关注呢？因为这枚火箭的创新点实在太多了，具有颠覆性。

01

比土星五号还要大很多

过去，航天运载火箭有几大痛点，首先，想造大火箭是很不容易的事儿。要把人送上月球，再安全返回，必须有土星五号那么大的火箭才行。土星五号运载火箭的总重量有3000吨，相当于把一艘海军护卫舰竖起来发射到太空。

土星五号高111米，比自由女神像高

随之而来的问题就是贵。土星五号发射费用实在是太贵了，发射一次，相当于一艘航空母舰的造价。而且火箭还是一次性使用。即便是财大气粗的美国人，也花不起这个钱。

SpaceX设计的星舰火箭，目标就是要解决这些问题。问题的核心是如何降低巨型火箭的造价，使得火箭造价、发射费用等都较低些。 办法只有一个，那就是让火箭可 重复使用 。这就能大大降低火箭的使用成本。

正因为要达到这个目标，SpaceX非常激进地走上了一条“离经叛道”的创新之路， 几乎是完全颠覆了过去航天界长期积累的习惯和思维方式。

他们首先是在商业火箭猎鹰九号上取得了一系列的成功。 猎鹰九号是可以重复使用的，当然发射的费用就较为便宜。星舰火箭比猎鹰九号大得多，所以设计方案就比猎鹰九号的难度大得多了。

猎鹰九号

似乎挂助推器是制造巨型火箭的一个常用办法。美国当年的航天飞机挂了两个巨大的助推器，每个助推器的推力都有1250吨呢。苏联当年的巨型火箭能源号也是挂了4个助推器。

星舰挂助推器吗？不，它上下一样粗，就是一根光杆子。只不过这个光杆子的直径是10米，非常粗。 整个星舰火箭高度足有120米，是有史以来最高大的火箭，它的身材比例还不是那么臃肿，远看上去还是挺苗条的。离近了看，这个火箭实在是太大了，简直是一栋摩天大楼的体量。

为什么星舰不挂助推器呢？因为要考虑回收的事情，挂了助推器，回收会麻烦。

星舰火箭分为上下两级，上边的二级火箭叫星舰，下面的一级火箭叫超重推进器。这两级火箭都要回收使用。下面的超重推进器是要倒退着飞回发射场着陆的。

如果挂着助推器的话，助推器和芯级火箭一起点火起飞，烧一段时间，把火箭送到高空，助推器的燃料就烧完了，所以要提前抛掉助推器，然后一级火箭还要再烧好半天才能结束工作，和火箭第二级分离。

你会发现，这个分离过程是零零散散的，怎么回收啊？难道4个助推器要分别自己飞回来？一级火箭也要自己飞回来，太麻烦了。所以星舰火箭干脆造个粗大的一级火箭，完成任务以后自己整个飞回来。

星舰火箭有多重呢？起飞重量大概是5000吨左右。发动机的总推力必须大于这个数字，总推力是7000多吨。 这比历史上最大的火箭土星五号还要大很多啊。

02

燃料选择有讲究

这么大的火箭，到底采用什么样的发动机呢？

既然火箭要回收再利用，固体火箭是肯定不行的。固体火箭都是一次性使用的，没办法灌注燃料再次利用。常见的液体火箭发动机，要么是烧液氢液氧的，要么是烧液氧煤油的，要么就是烧液氧甲烷。反正液氧是肯定跑不了。

液氧的温度是零下183度，这个温度相当低。可是液氢更加“变态”，液氢的沸点温度是零下253度。航空煤油是常温保存，零下几十度就不行了，就会被冻成硬块了，这几种燃料的温度特性相差巨大。

液氢液氧的推进效率极高，但是，液氢是最麻烦的一种燃料。液氢的密度极低，一立方米只有60公斤左右。你要知道，一立方米的水可是1000公斤，对比来看，你就知道液氢的密度有多低了。所以，液氢的储箱体积非常大，小了装不下。相比之下，配套的液氧储箱就小了很多。况且，液氢对低温环境要求最高。液氢储箱和液氧储箱之间的保暖措施要是做得不好，液氢能把液氧给冻成大冰坨子。

所以，用液氢液氧作为燃料不太合适，太贵了，太难伺候，火箭设计上付出的代价太大。更适合放在第二级使用，毕竟第二级火箭比较小，正好发挥氢氧火箭效率高的特点。

液氧煤油发动机是比较常见的火箭发动机。我们国家的长征五号助推器等使用的就是液氧煤油发动机。煤油常温保存即可，就方便太多了。可惜，液氧煤油发动机有个问题，容易结焦。其实汽车发动机也有 这个毛病，毕竟汽油柴油煤油都是石油产品嘛。

那么，麻烦来了，如果火箭要快速重复使用，灌注燃料后再次发射，你却跟我说，发动机里积碳结焦了，必须拆开清洗一下，这哪有时间啊。而发动机出现结焦的问题，可是要出麻烦的。

再说了，将来火箭要停靠在火星上的话，就凭那几个宇航员，他们有能力把火箭发动机拆下来清洗吗？即便拆下来了，要是装不回去怎么办呢？

所以， 马斯克选来选去，决定采用液氧甲烷作为燃料。甲烷是气体，密度比氢要高多了。虽然燃烧提供的热量不如氢气，但是燃料罐的体积大幅缩小，这方面赚了便宜。它和煤油所提供的热量在伯仲之间，但是甲烷没有结焦的问题。

猛禽发动机

再者，液化甲烷的沸点是零下161度，和液氧的温度零下183度差不多。也就是说，这两种燃料的储罐可以背靠背，保暖措施相对简单，这样就简化了储罐结构，从而减轻整体重量。

综合考虑下来，星舰就采用液氧甲烷发动机了。

SpaceX公司就设计了一台代号叫猛禽的液氧甲烷发动机。经过迭代，这个发动机不但效率高，而且推力大，一台就能达到最大250吨的海平面推力。

03

马斯克不信邪

让人捏把汗的设计

但是，火箭的起飞重量可是5000吨，需要7000多吨的推力才能推着这么个庞然大物向上加速。重型推进器的下边要塞多台发动机， 现在上了发射台的这枚火箭装了33个猛禽发动机。

你要是凑到这台火箭的底下去看看，密密麻麻的发动机喷口，估计你都能犯密集恐惧症了。发动机摆了3圈，最核心是3台发动机，摆成“品”字形，外边一圈是10台发动机，这13台发动机的喷管是能摆动的，可以用来控制火箭的飞行姿态。最外圈还有20台发动机，这些发动机是固定的，不能摆动。

说实话， 这种发动机结构布局是最为离经叛道的一种，也是星舰火箭最让人捏着一把汗的设计。

想当年，苏联的N1火箭就是这种排列，因为当年苏联在研发登月火箭的时候，造不出巨型发动机，只能用一大捆150吨级的发动机来凑数。

火箭发动机往往会有比较强的振动。发动机数量少的话还好控制，比如，美国的土星五号就只有5台巨型发动机。可是，苏联的N1火箭的第一级有30台发动机，各种乱七八糟的振动此起彼伏，混杂在一起，而且还会互相影响，剧烈的共振导致某些管路被震断了。控制系统马上让这台发动机关机，为了平衡，对称位置的发动机也要关机。过一会儿，另外一台发动机又出问题了，不得已，这台发动机关掉之外，对面的发动机也要关掉。最后的局面是，发动机不断地出问题，控制系统实在应对不了，火箭就失控了。N1火箭连续4次发射失败，炸得苏联人是心如死灰，就此放弃了登月计划。

从此，航天界获得了一个教训，发动机太多是大忌。 可是马斯克偏偏不信邪，就走了当年苏联人的路子，怎么能不让人捏把汗呢？

但是，这种多发动机并联也带来了好处，那就是利于回收。一级火箭完成任务以后，燃料几乎烧光了，空罐子非常轻。如果采用当年土星五号的结构，用5台巨型发动机，哪怕开一台，推力都太大，如果推力大于重量，火箭根本回不来。可是SpaceX的重型推进器就不怕，33台发动机，只要开中间的3台，推力就足够用了。还嫌推力大的话，那就再关掉一台呗。

星舰火箭的创新点很多，比如，第一次采用不锈钢箭体，整个火箭银光闪闪。它采用的是甲烷作为燃料，所以你管这枚火箭叫“会飞的煤气罐”，也没什么问题。

它上面的二级火箭在此之前曾经做过15次实验，也炸过，也成功过，经历了充分的检验，但是一级火箭从来没有单独试飞过。所以，这次大家最关注的焦点还是一级火箭的33台发动机能不能合作顺畅。 有了现代计算机控制和精密加工技术，当年苏联人遇到的拦路虎，我们现代人能不能克服？

可惜，发射推迟了，大家没能看到结果。我相信，他们还会准备下一次发射，让我们拭目以待吧。

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