巨大而兇猛的步伐？

文/ 遲惑

藍色起源公司的座右銘是Gradatim ferocier，拉丁語的意思是“巨大而兇猛的步伐”。雖然和馬斯克相比，“藍色起源”的步伐一點都不顯得兇猛，但是這并不妨礙一些國外航天評論家給貝索斯唱贊歌。

三步走戰(zhàn)略

2021年6月，一位叫山姆·丁金的評論家描述了貝索斯的三步走戰(zhàn)略。

第一步：去太空

1940年，美國作家海因林寫了一部短篇小說《安魂曲》，描述了一位叫哈里曼的老人，創(chuàng)辦了一家月球旅游公司，卻因為美國法律的限制而不能起飛。于是哈里曼在船員們幫助下打翻了聯(lián)邦執(zhí)法官，奔向月球。貝索斯不需要用左勾拳打翻聯(lián)邦執(zhí)法官，他的“新謝潑德”早就得到了美國聯(lián)邦航空局的批準，可以飛向太空邊緣。

艾倫·謝潑德在1961年5月5日進行了美國第一次亞軌道載人飛行。時至今日，“新謝潑德”肯定比謝潑德乘坐的水星號飛船及其紅石火箭安全得多。到目前為止，世界上飛行最多的兩種載人航天器分別是航天飛機和聯(lián)盟飛船。其中航天飛機失敗架次率為135 分之2，聯(lián)盟為141 分之2，但是1971年之后聯(lián)盟飛船50年沒有出現(xiàn)過人員傷亡?！靶轮x潑德”與飛船一樣采用降落傘回收，安全性相對較高。

第二步：讓聯(lián)邦財政付費

今年6月中旬，美國參議院通過了一項叫做《無盡前沿》的法案。這其中給出100 億美元的授權，用于資助第二家公司開發(fā)載人月球著陸器。此前，馬斯克、貝索斯和一家叫做動力系統(tǒng)公司的企業(yè)，本來一直是在同時競標美國宇航局的載人月球著陸器計劃。這是服務于“阿爾忒彌斯”計劃的一個重要型號，用來把航天員從環(huán)月軌道降落到月球表面，然后再帶他們返回環(huán)月軌道。但是在2021年4月，美國宇航局突然宣布，因為經(jīng)費和進度問題，貝索斯和動力系統(tǒng)公司全部出局，馬斯克獨得價值29.8 億美元的合同。貝索斯勃然大怒，立刻發(fā)動政商關系，阻止了這項合同落地。隨后，《無盡前沿》法案中撥出了100 億美元，研制另外一種載人月球著陸器，和馬斯克競爭。雖然法案中沒有指出藍色起源的名字，但人們都知道，這筆錢就是給貝索斯準備的?？磥?，在美國政界貝索斯的人脈還是更強大一些，至少馬斯克沒弄到那么多錢。

▲ 試車中的BE-4

曾經(jīng)競選美國總統(tǒng)落敗的伯尼·桑德斯公開對此表示不滿，他說：“授權給這個國家最富有的人100 億美元，是真的有問題?！辈贿^他的反對沒有奏效。

第三步：增加外空人口

商業(yè)航天發(fā)射領域存在一個尖銳的問題：“在沒有補貼的情況下，實現(xiàn)可持續(xù)盈利的模式在哪里？”

目前，藍色起源公司每年從貝索斯本人那里獲得10 億美元，還從美國宇航局獲得一部分資助。這就意味著藍色起源公司要按照貝索斯和美國宇航局的要求做事，而不是商業(yè)發(fā)射市場。所以有分析者認為，藍色起源公司需要把自己變成亞馬遜那樣的公司，才能有效降低價格，讓更多人可以進入太空，滿足貝索斯設想的太空中有大量人口的未來需要。亞馬遜的運行方式，是盡一切可能降低利潤，不但平臺自己是保本經(jīng)營，還強迫加盟商保本經(jīng)營，從而壓低價格、擠垮競爭對手。這與太空探索技術公司是不同的，馬斯克在每一次發(fā)射當中，都是盡量謀求利潤的。誰能最后勝出，恐怕還要競爭一段時間。

未來發(fā)展

按照藍色起源公司的規(guī)劃，“新謝潑德”不過是一個小玩具。真正的重頭戲是BE-4 發(fā)動機和新格倫火箭。

新格倫火箭的名字來自美國航天員約翰·格倫，他不但是美國第一位真正完成軌道飛行的人，也是迄今為止上天時年齡最大的人。格倫再次上天的時候，已經(jīng)77 歲了。

新格倫火箭的設計工作始于2012年，于2016年9月公開?！靶赂駛悺敝睆綖? 米，第一級將采用7 臺BE-4發(fā)動機，可重復使用25 次。它原計劃于2020年首次發(fā)射，但后來推遲到2022年第四季度。第二級與第一級直徑相同，使用兩臺BE-3U 真空優(yōu)化發(fā)動機?；鸺捎娩X合金結構。起飛推力達到17000 千牛。

▲ 藍色起源的車間

▲ 藍色起源公司辦公樓內景

▲ 藍色起源公司總部

▲ 制造中的BE-4

▲ 新格倫火箭設想圖

“新格倫”的發(fā)射地點是卡納維拉爾角肯尼迪航天中心的LC-36 工位。藍色起源公司還計劃在范登堡空軍基地建造一個發(fā)射場。據(jù)說“新格倫”還將用于太空旅游飛行，但它顯然不會再搞亞軌道飛行這種小兒科了。那么入軌的飛船長啥樣呢？藍色起源公司還沒有公布。和“獵鷹9”一樣，“新格倫”的一級也打算采用水上回收。

BE-4 是一種分級燃燒發(fā)動機，采用富氧預燃器和單級渦輪泵來驅動煤油泵和氧氣泵。這與宇宙神-5 火箭上的俄羅斯造RD-180 類似，但BE-4 只有一個燃燒室和噴管。美國波音公司和洛·馬公司聯(lián)合成立的“聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟”公司已經(jīng)同意用BE-4 來驅動該公司的下一代大型運載火箭“火神”。

BE-4 的設計中突出長壽命和高可靠性，據(jù)說設計原則是“用高性能結構確保中等性能”，因此渦輪泵使用了液壓軸承，而不是常見的滾珠和滾柱軸承，以提高可靠性和使用壽命。

2017年10月，BE-4 首次在50%推力下試運行3 秒。2018年3月，BE-4 發(fā)動機在65%設計推力下進行了114 秒的測試，到2018年9月，BE-4完成了數(shù)百秒的發(fā)動機測試，包括一次持續(xù)時間超過200 秒的測試。

到2019年2月，BE-4 已經(jīng)在地面試驗臺上進行了總共1800 秒的熱試車。

2019年8月，BE-4 進行了全功率發(fā)動機測試。

2020年7月，第一臺試生產(chǎn)型BE-4 交付給聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司用于測試。

2020年8月，聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司發(fā)現(xiàn)BE-4 渦輪泵存在問題，到10月得以解決。

BE-4 的海平面推力最大可以達到2.4 MN。但燃燒室壓力只有13.4 兆帕，大大低于RD-180 發(fā)動機的26 兆帕。

發(fā)動機本身可以重復使用100 次飛行和著陸（指火箭飛行次數(shù)，每次飛行需要點火兩次，一次用于上升，一次用于著陸）。★