龍飛船，標準的美國產(chǎn)品，過時的中文翻譯。飛船名稱dragon，跟中國龍沒有什么具體關(guān)系，dragon是一種帶翅膀能噴火的怪物。但是中國早期的翻譯都把龍和dragon對應(yīng)起來，dragon飛船自然也就翻譯成龍飛船了?，F(xiàn)在，中國龍的標準英文應(yīng)該是Loong。至于dragon翻譯成中文應(yīng)該怎么叫，我也說不好，不知道大家有沒有什么好主意？

龍飛船雖說是美國私營公司的產(chǎn)品，卻深得中國產(chǎn)品的精髓——物美價廉。它的設(shè)計思路直接挑戰(zhàn)中美俄三國官方載人飛船的設(shè)計原則，從節(jié)約成本上下足了功夫，可謂是初生牛犢不怕虎啊。當然，嚴格來說，龍飛船的設(shè)計方案，也是得到了美國官方航天機構(gòu)NASA許可的。我們重點看看龍飛船是怎樣節(jié)約成本的。

一、思路新奇，敢為天下先

1.運貨飛船也能回收

除了龍飛船，全世界所有的貨運飛船都是不可回收的，包括中國的天舟飛船。貨運飛船只負責往空間站送貨，然后帶著空間站里的廢棄物返回大氣層燒毀。似乎這是一個最佳的選擇。但是龍飛船的老板馬斯克偏偏不信邪，他不僅要讓火箭能回收，還要讓貨運飛船能回收。

為什么中國、俄羅斯、歐空局、日本的貨運飛船都采用不可回收方案，龍飛船非要用可回收方案呢？因為龍飛船從一設(shè)計，就是客貨兩用的飛船。拉貨可以不回收，載人絕對不能不回收啊。客貨兩用的飛船，用一套設(shè)計，實現(xiàn)兩種功能，其實節(jié)約了設(shè)計成本，用相同的生產(chǎn)線，又節(jié)約了生產(chǎn)成本。中國的新一代載人飛船也可以實現(xiàn)客貨兩用。

貨運飛船可回收，到底可以省多少錢？相關(guān)報道不多，不好評價。但貨運飛船可回收給國際空間站帶來了福利，要知道國際空間站上進行了大量的科學實驗，有很多的太空產(chǎn)品和科學儀器有回收的價值，而一般載人飛船一次性也就可以往回運輸一百公斤左右的貨物，甚至更少。龍飛船，一次性可以帶回來3噸左右的貨物，其運力非?？捎^。比如2014年4月，龍飛船就從國際空間站帶回來了將近1.6噸的貨物，這些貨物包括大量科學標本和一些科學儀器。這些貨物如果換成載人飛船往回捎，恐怕需要運送十多回吧。

貨運龍飛船

這樣一算的話，也許貨運飛船本身回收再利用的價值不是特別高，送貨的收入也不算太高。但是往回帶貨的收入應(yīng)該相當不菲，畢竟它的競爭對手是載人飛船，而載人飛船的成本可不是一般貨運飛船可以比的。

此外，龍飛船在載人之前，先做可回收的貨運飛船，不僅可以發(fā)揮自己的特長，同時也為載人版飛船鍛煉回收技術(shù)，載人版飛船還沒有試飛，就已經(jīng)獲得了豐富的回收經(jīng)驗。更甚者，貨運飛船可重復利用，也會為載人飛船可重復利用積累經(jīng)驗?？傊?，綜合算下來，這筆買賣還是很劃算的。

2.重復利用，節(jié)約成本

馬斯克是個會講故事的人，他打了一個最簡單的比方。大家可以想想，如果我們街上跑的汽車全部都是一次性的，開一次就得扔掉，那估計全世界也沒有多少人能消費得起。載人飛船，雖然不是個人消費品，但一次性使用的成本還是非常高的，高頻使用的話，對一個國家來說也是不小的負擔。如果能重復使用，還是有希望把載人航天的成本降下來一部分的。

雖然重復利用的理念早就有了，但在此之前只有美國的航天飛機真正實踐過重復利用。通過航天飛機的實踐，人們發(fā)現(xiàn)了一個可怕的事實，航天飛機重復利用所需要的維護成本非常高昂，并不見得比俄羅斯一次性的飛船便宜，而且還發(fā)生了兩次無法挽回的航天災難。于是，人們對航天產(chǎn)品的回收再利用開始變得謹慎起來。

貨運龍飛船

馬斯克卻不信邪，他先是實現(xiàn)了火箭一級的回收再利用，后來又實現(xiàn)了飛船的回收再利用。正常來說，美國航天工業(yè)工人的工資比中俄等國要高很多，原材料價格也不見得比中俄等國的便宜。但是，通過回收再利用，龍飛船的乘員船票價格遠遠低于俄羅斯給美國的報價。這里面不得不說，龍飛船相對于航天飛機來說維護更簡單、使用更安全。

2017年，SpaceX公司第一次實現(xiàn)貨運飛船的重復使用；2021年，實現(xiàn)了載人飛船的重復使用，每一次重復使用都給世界一個驚艷的示范。據(jù)文獻記載，貨運龍飛船大概重復使用3次，載人龍飛船設(shè)計重復使用10次。

3.不加壓的貨倉

龍飛船另外一個創(chuàng)新是充分利用飛船的空間，不僅要利用好飛船乘員艙（加壓艙段），更是充分利用了非加壓部位，把一些無需加壓的部位也設(shè)計成貨艙。這些非加壓貨艙可以運送一些不需要加壓保護的貨物，大大提高貨物運輸量、明顯降低運貨成本。在返回的時候還能利用這些非加壓貨艙運輸一些廢棄物，減少內(nèi)部空間的占用。比如，2017年第一次重復使用的貨運飛船，非加壓艙就運送了1噸的貨物。

下部為不加壓貨艙

二、突破底線，敢吃螃蟹

1.芯片敢用奔騰

除了重復利用以外，龍飛船最大膽的一項改進，就是使用普通電腦芯片來代替航天級芯片。正常來說，衛(wèi)星、飛船、空間站、火箭都應(yīng)該使用航天專用芯片，因為航天專用芯片是為航天高輻射環(huán)境和極端溫度環(huán)境使用設(shè)計的，使用這種芯片能盡可能地減少操控錯誤，保證航天安全。但是由于航天芯片需要專門設(shè)計、專門生產(chǎn)，而且產(chǎn)量很低，所以這類芯片的生產(chǎn)成本非常高，售價自然也非常高。

有人算了一筆賬，具體數(shù)據(jù)可能會有一些變化，但大概的數(shù)值還是可以參考的。一個飛船使用的控制器芯片，一片的價格大概是500萬人民幣，飛船上有14個系統(tǒng)需要類似的芯片，而且所有航天產(chǎn)品都會有冗余設(shè)計，也就是為了提高安全性，往往給每一個系統(tǒng)放兩塊以上一樣的芯片，多余的作為備份，以防萬一。這樣算來，僅這種控制芯片就需要至少28塊，算下來1.4億人民幣。就這，還不包括其他電路系統(tǒng)所需要的航天級芯片和電路板。這個成本著實不容忽略啊。

龍飛船偏就不信邪，毅然決然使用了普通電腦用的芯片，據(jù)說是Intel工業(yè)級奔騰雙核芯片，一片價格只有幾百塊錢。全部芯片替換下來，花費只有2.6萬元，節(jié)省了99.98%的芯片成本，省了一個多億。

當然了，換芯片可不是鬧著玩的，一旦出事故，那可就得不償失了?？梢韵胂髶Q用普通芯片肯定會增加發(fā)生事故的概率的。到底有多危險呢？太空中充滿了宇宙射線，宇宙射線能量非常高，一旦照射到芯片上，有可能讓芯片上正在運行的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤，本來應(yīng)該輸出一個0，被宇宙射線一照，變成1了，整個計算就都錯了。這在航天飛行中，是不允許出現(xiàn)的錯誤，通過使用航天芯片再加上冗余設(shè)置，可以有效避免這種故障的發(fā)生。

龍飛船換了一個角度來解決這個問題。一個芯片來計算，肯定很容易出現(xiàn)錯誤，兩個芯片計算就能相互印證，糾正一些錯誤，但在輻射的影響下，出錯誤還是大概率的。怎么辦？6個芯片一起計算，全都進行完全一樣的計算，少數(shù)服從多數(shù)。雖然說太空里宇宙射線很多，但具體到幾個芯片大小的面積上，芯片被宇宙射線照射上的機會并不是特別大的，六塊芯片同時被照射的機會很小，甚至兩塊芯片同時被照射的機會也不大，往往只有一塊被照上，這時候就可以讓另外5塊芯片來糾正這塊被照射過的芯片所犯的錯誤。

原理就是這么個原理，具體操作就是用三塊奔騰雙核芯片來計算，每塊芯片上兩個核心，也就是有6個核心各自獨立計算，相互印證，中間哪個核出錯了，就安排它重新啟動更改數(shù)據(jù)。經(jīng)過龍飛船和獵鷹火箭幾年實踐下來發(fā)現(xiàn)，這個策略是可行的，目前還沒有發(fā)生嚴重的事故。后面，也許真會有其他飛船跟風采用這樣的方案。

2.動力裝進飛船里，省錢就全面省錢

中國飛船、俄羅斯飛船、還有其他多數(shù)飛船，往往都是飛船之外安裝動力，為了航天員的安全，盡量讓動力系統(tǒng)離航天員遠一些，萬一發(fā)生事故，盡量不要牽連到航天員。

龍飛船卻反其道而行之，把動力系統(tǒng)直接裝到返回艙里面。這樣的設(shè)計當然增加了安全隱患，發(fā)動機燃料有毒，還有爆炸風險。但也有幾個明顯的好處，關(guān)鍵是可以節(jié)約很多成本。

首先，發(fā)動機可以回收了。作為飛船成本的重要組成部分，發(fā)動機如果扔掉的話，會明顯增加再次發(fā)射的成本的。其他主流的載人飛船回收的過程中，直接把服務(wù)艙扔掉，也就扔掉了整個動力裝置，包括發(fā)動機，下一次發(fā)射的時候需要生產(chǎn)全新的動力系統(tǒng)。龍飛船則不用，動力系統(tǒng)直接裝進了返回艙，下次發(fā)射只需要簡單維護一下發(fā)動機，重新加注燃料，就可以再次使用。

其次，可以省掉外接的逃逸裝置。中國神舟飛船、俄羅斯載人飛船、還有美國正在建造的獵戶座飛船，在發(fā)射的時候都會在頭頂上安一個看起來像天線的東西，那個東西是一種特殊的火箭叫做逃逸裝置。就是在火箭發(fā)生危險的時候，逃逸裝置能迅速把飛船拽跑，避免航天員受到傷害。但是這個逃逸裝置成本還是挺高的，如果能在保證安全的情況下不用，還是很有誘惑力的。龍飛船的動力裝置就可以替代逃逸裝置，遇到危險自己從尾部噴火就可以離開火箭，不必要再額外借助一個逃逸裝置。如果不發(fā)生故障，自己的動力就可以用來正常變軌實現(xiàn)與空間站的對接，一套動力兩種用途。

再次，可以省掉整流罩。整流罩雖然不算很貴，但也不算便宜，能省下來還是很值得一試的。龍飛船自己的外形設(shè)計就符合整流罩的要求，不必要額外增加整流罩。

此外，未來還可以嘗試垂直動力反推降落。雖然由于垂直反推降落取得NASA認證比較困難，龍飛船暫時放棄了這個功能，但是將來經(jīng)過充分論證以后，還是可以再次啟用這個功能的。有了垂直降落功能以后，飛船的適用范圍還可以擴大。

三、其他省錢策略

要說SpaceX真是變著花樣研究怎樣節(jié)省費用，能省錢的地方絕對不多花錢。比如，發(fā)動機用3D打印技術(shù)生產(chǎn)，軟件操作系統(tǒng)直接使用成本低廉的Linux系統(tǒng)定制，盡可能節(jié)約生產(chǎn)成本；值錢的儀器設(shè)備包括動力裝置都收藏進回收艙，能不浪費絕不浪費。除了非密封艙、太陽能電池板、防燒蝕外殼、降落傘系統(tǒng)等很難回收再利用的部件以外，能回收都回收，盡量減少浪費。成本就是這么一點一滴節(jié)省下來的。

再比如，空間利用最大化除了體現(xiàn)在貨運飛船上以外，還體現(xiàn)在了載人飛船上。飛船設(shè)計的空間足夠大，一次最多可以運送7名航天員，跟航天飛機一樣。雖然跟NASA簽訂合同一次最多運送四名航天員，但是以后為普通人服務(wù)的時候，還是可以啟用7座方案的，這樣就可以有效降低每個乘客所需承擔的費用，讓更多人能承擔得起太空旅游的費用。

總之，當一個私營公司，完全從成本核算角度來生產(chǎn)航天產(chǎn)品的時候，徹底顛覆了以前的航天產(chǎn)品設(shè)計理念。可以說，給全世界上了一課。當然，不可否認，他們這樣的設(shè)計方案，還是存在一定安全隱患的，比如載人龍飛船在逃逸試驗中就曾經(jīng)爆炸過，希望他們能采取足夠科學的措施，盡量避免危險的發(fā)生。