美國東部時間2月6日15時45分（北京時間2月7日凌晨4時45分），美國SpaceX公司的“重型獵鷹”火箭發(fā)射成功，將一輛“特斯拉”跑車送入太空。該火箭是美國“土星”-5火箭以來研制的最大運載火箭，加上火箭由私營航天企業(yè)SpaceX公司研制，首次發(fā)射備受矚目。

去年5月，SpaceX公司首次涉足發(fā)射美國軍方軍用載荷，為國家偵察局發(fā)射了一顆軍用衛(wèi)星，同年9月又為美國空軍發(fā)射了X-37B軌道飛行器，今年1月又發(fā)射了一顆名為“祖瑪”的神秘軍事衛(wèi)星。可以說，SpaceX公司近年來在軍用載荷發(fā)射市場取得了不小的成績。那么，運載能力更大的“重型獵鷹”火箭是否能讓SpaceX公司進(jìn)一步提高在軍用載荷發(fā)射市場的占有率？對美國又有何軍事意義？

“重型獵鷹”性能幾何？

“重型獵鷹”火箭早在2011年就正式公開。原定2013年首次發(fā)射的火箭，因技術(shù)等方面的原因推遲到了2018年。隨著“獵鷹”9火箭技術(shù)的多次迭代式升級，“重型獵鷹”火箭的設(shè)計也發(fā)生了脫胎換骨的變化，其性能將沖擊現(xiàn)有的商業(yè)和政府航天發(fā)射市場。

“重型獵鷹”火箭是一種二級半運載火箭，使用比沖低的液氧煤油發(fā)動機，但總體性能仍然相當(dāng)出色，尤其是運力非常亮眼。該火箭的地球低軌道運力63.8噸，同步轉(zhuǎn)移軌道26.7噸，大眾熟悉的波音737-300客機最大起飛重量約63噸，換句話說，“重型獵鷹”有能力把一架滿載的波音737-300送入地球軌道?，F(xiàn)役“阿里安”-5、長征五號等主流大型運載火箭低軌道運力約25噸左右，因此，具有63.8噸運力的“重型獵鷹”火箭在當(dāng)下可謂一騎絕塵。

傳統(tǒng)火箭為了獲得大運力和高運載系數(shù)（送入軌道的貨物占火箭起飛重量之比），越來越多的使用高比沖的發(fā)動機和推進(jìn)劑組合，比如美國的重型“德爾塔”-4火箭完全使用液氧液氧，運載系數(shù)為3.93%，但與“重型獵鷹”火箭相比仍有很大的差距（運載系數(shù)高達(dá)4.49%）。毫不夸張地說，“重型獵鷹”火箭具有強大性能和技術(shù)水平，是當(dāng)今最強大的運載火箭，這樣的龐然大物闖入航天發(fā)射市場，自然會帶來無與倫比的沖擊。

軍用發(fā)射市場的掠食者

“重型獵鷹”火箭具有性能強、價格低等優(yōu)勢，它的出現(xiàn)將對國際軍用發(fā)射市場產(chǎn)生影響。SpaceX公司已經(jīng)憑借高性價比的“獵鷹”9火箭獲得了美國空軍和美國國家偵察局的衛(wèi)星發(fā)射合同，對原來壟斷市場的聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）構(gòu)成了不小的沖擊。“獵鷹”9火箭6200萬的基礎(chǔ)價格，即使增加了發(fā)射軍用載荷特殊要求帶來的附加成本，也比聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）的“宇宙神”-5和“德爾塔”-4火箭便宜得多。

聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）是波音和洛·馬兩家美國軍工巨頭發(fā)射部門組成的公司，雖然有軍工巨頭們背后從政治獻(xiàn)金到人際關(guān)系等各方面因素的加持，但近年來仍然在競爭中節(jié)節(jié)敗退。不過聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）也有殺手锏——重型德爾塔-4火箭。該火箭均有很強的運載能力，同步轉(zhuǎn)移軌道運力可達(dá)14.22噸，是“重型獵鷹”出現(xiàn)之前現(xiàn)役最強的運載火箭。其靜止軌道直送運力也高達(dá)6.75噸，能夠?qū)⑿l(wèi)星直送靜止軌道，足以發(fā)射國家偵察局最重的情報搜集衛(wèi)星。這樣的獨門功夫讓它獨占了美國大型軍用衛(wèi)星的發(fā)射合同，即使“獵鷹”9火箭能搶到再多GPS-3衛(wèi)星的發(fā)射合同，但在利潤最豐厚的大型軍用衛(wèi)星發(fā)射領(lǐng)域仍然可望而不可及。不過“重型獵鷹”火箭發(fā)射成功后，局面就將發(fā)生變化。

SpaceX公司一直在摸索嘗試直接將載荷送入靜止軌道的技術(shù)，已經(jīng)利用“獵鷹”9火箭進(jìn)行了多次點火和長距離滑行的試驗，但由于該火箭運力低，即使最終試驗了直送靜止軌道的能力，也沒有實用價值。“重型獵鷹”火箭作為一次性火箭發(fā)射時，其同步轉(zhuǎn)移軌道運力為26.7噸，即使第二級/上面級進(jìn)行多次點火將衛(wèi)星直送靜止軌道，最終運力仍然相當(dāng)可觀，足以媲美現(xiàn)役的“德爾塔”-4火箭。這意味著“重型獵鷹”火箭發(fā)射成功后，可為SpaceX公司在軍用發(fā)射市場與聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟(ULA)全面展開競爭奠定基礎(chǔ)，以后“重型獵鷹”火箭為國家偵察局發(fā)射電子偵查衛(wèi)星也不是不可能的事情。

當(dāng)然，美軍要求軍品供應(yīng)商必須有兩家，因此，即使SpaceX公司能靠性價比拿到一定數(shù)量的訂單，聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）也不會被逐出市場，“重型獵鷹”火箭扮演的角色更像是掠食者而不是終結(jié)者。

此外，目前聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）也感受到了來自私營航天企業(yè)的競爭壓力，未來將通過技術(shù)和組織優(yōu)化等措施降低發(fā)射成本，SpaceX公司進(jìn)入軍用發(fā)射市場帶來的“鯰魚效應(yīng)”也將促進(jìn)美國航天工業(yè)的整體進(jìn)步，美國政府和軍方可以節(jié)約更多用于發(fā)射的經(jīng)費，將這些節(jié)省下來的經(jīng)費用于發(fā)展軍用航天技術(shù)，進(jìn)而增強太空戰(zhàn)力，受益的是美國政府和軍方。

民用發(fā)射市場的攪局者

“重型獵鷹”火箭性能那么強，肯定會有很多人會有疑問：在民用載荷發(fā)射市場領(lǐng)域，這么大運力的火箭到底能發(fā)射什么？難道真準(zhǔn)備把波音-737客機送上天？毋庸置疑，SpaceX公司作為一個以賺錢為主要目的私營航天企業(yè)，肯定對“重型獵鷹”火箭進(jìn)行了市場調(diào)研。那么，“重型獵鷹”火箭在民用載荷發(fā)射市場有何優(yōu)勢？

“獵鷹”9火箭雖然現(xiàn)在是全球發(fā)射市場上最具商業(yè)競爭力的運載火箭，但是俄羅斯“質(zhì)子”火箭和歐洲“阿里安”-5火箭仍然有一定的競爭力，尤其是“阿里安”-5火箭運力大，能發(fā)射“獵鷹”9火箭不能發(fā)射的超大型衛(wèi)星?！爸匦瞳C鷹”火箭出現(xiàn)后，將與阿里安”-5火箭正面PK，扼殺對手的市場空間。眾所周知，SpaceX公司目前還在積極進(jìn)行可重復(fù)使用火箭的試驗，以降低發(fā)射成本?！矮C鷹”9火箭早在2015年12月實現(xiàn)了第一級的首次回收，去年3月底又用回收的第一級發(fā)射了SES-10衛(wèi)星，“獵鷹”9火箭重復(fù)使用已經(jīng)成為現(xiàn)實。然而，“獵鷹”9火箭復(fù)用的經(jīng)濟性卻不明顯，歐洲阿里安公司也還在觀望是否跟進(jìn)研制這種技術(shù)。

為了進(jìn)一步提高可重復(fù)使用火箭技術(shù)的經(jīng)濟性，SpaceX公司開始雙管齊下：一方面是研制最新的“獵鷹”9 Block 5火箭，它的設(shè)計為重復(fù)使用進(jìn)行了更多的考慮，至少可以可靠復(fù)用12次，而且箭體復(fù)用檢測周轉(zhuǎn)速度快，自然可以大大降低成本；另一方面，“獵鷹”9火箭第一級占了約70%的成本，但第二級和整流罩也很貴的，降低成本的空間就是進(jìn)一步加大火箭回收比例?！爸匦瞳C鷹”火箭也是這種思路的產(chǎn)物，首次發(fā)射的“重型獵鷹”火箭的兩枚助推器都是可回收的，發(fā)射后將落回發(fā)射場再次復(fù)用，火箭的芯一級也將回收，不過它分離時速度太快，只能在海上的駁船上進(jìn)行回收。綜合計算下來，“重型獵鷹”火箭只有第二級火箭不回收，發(fā)動機復(fù)用比例高達(dá)96.4%，可重復(fù)使用的“重型獵鷹”火箭自然可以大幅降低發(fā)射成本。

SpaceX公司官方網(wǎng)站給出了“獵鷹”系列火箭的發(fā)射價格：已經(jīng)投入市場的“獵鷹”9火箭6200萬美元一發(fā)，而“重型獵鷹”火箭9000萬美元，這比“阿里安”-5火箭和“質(zhì)子”火箭都便宜。值得注意的是，“重型獵鷹”火箭9000萬美元的發(fā)射報價，對應(yīng)的是最高8噸的同步轉(zhuǎn)移軌道運力，這和上文提到的26.7噸運力相差懸殊。一般認(rèn)為這是“重型獵鷹”火箭第一級助推器和芯一級重復(fù)使用后的數(shù)據(jù)，火箭復(fù)用后運力覆蓋仍所有的大型通信衛(wèi)星，但發(fā)射報價比“阿里安”-5火箭便宜得多。在與“獵鷹”9火箭競爭中，俄羅斯的“質(zhì)子”火箭可以說是“茍延殘喘”,“重型獵鷹”火箭出現(xiàn)后對于“質(zhì)子”火箭來說更是雪上加霜，“阿里安”-5火箭也將受到很大的沖擊。

“重型獵鷹”火箭對商業(yè)發(fā)射市場志在必得，對美國宇航局（NASA）的政府發(fā)射合同也是躍躍欲試。美國已經(jīng)聯(lián)合歐日俄開展深空門戶站（DSG）的論證和建造，DSG預(yù)計使用美國宇航局的SLS重型火箭發(fā)射，“重型獵鷹”火箭雖然沒有SLS火箭105噸的運力，但在DSG的建造和維護中仍然大有可為。DSG需要人員和物資補給，目前物資補給很可能像國際空間站一樣外包給商業(yè)公司，“重型獵鷹”火箭加“龍”式貨運飛船（SpaceX公司研制）是最被看好的組合。

考慮到預(yù)算限制等因素，SLS火箭發(fā)射美國宇航局“獵戶座”載人飛船頻率很低，導(dǎo)致DSG只能進(jìn)行短期駐留任務(wù)，如果美國航天局想在地月空間做更多任務(wù)，外包載人任務(wù)也是不可避免的?？紤]到性價比，“重型獵鷹”火箭加“龍”式載人飛船（SpaceX公司研制）的組合也是當(dāng)之無愧的首選?？偠灾?，“重型獵鷹”火箭將使SpaceX公司技術(shù)、性能和成本優(yōu)勢又提高到一個新的臺階，讓其在國際民用發(fā)射市場占有更大的份額。