¿La tecnología de spaceX la proporciona la NASA o la fabrica ella misma?
& gtCaptura de pantalla de la carta de Elon Musk "Por qué Estados Unidos puede derrotar a China: los hechos sobre los costos de las empresas de tecnología de exploración espacial" publicada en el sitio web oficial de la compañía el día 4.
La baja Los cohetes EELV desarrollados anteriormente por los Estados Unidos también son difíciles de comparar con el cohete Falcon 9 de Space Exploration Technology Corporation en términos de costo de desarrollo.
El Falcon 9 Leo ha superado a todos los cohetes activos en China. Long March 2F (izquierda). El LEO del Falcon 9HLV superará al Long March 5 de China en el futuro. El 4 de mayo, Elon Musk, director ejecutivo de SpaceX, publicó una carta en la página de actualización del sitio web de la compañía, titulada "Why America Can Beat". China: The Facts About SpaceX's Expenses", en el que Elon Musk lo menciona con orgullo. En un informe de Aviation Week, China Great Wall admitió que no podía competir con SpaceX en precio y creía que este era un ejemplo típico de cómo la innovación estadounidense vence a los productos más baratos. trabajadores extranjeros.
La relación de costos de los lanzamientos de cohetes. China es baja
En su carta, Elon Musk enumeró los logros sobresalientes de Space Exploration Technology Company en el control de costos. para avergonzar a la industria aeroespacial de todo el mundo: Falcon El coste de lanzamiento estándar del Rocket 9 es de 54 millones de dólares y ya ha conseguido pedidos en los mercados gubernamentales y comerciales. Musk confía en que este precio mejorará aún más con el tiempo. al alto grado de integración vertical de SpaceX en diseño y producción. La nave espacial Dragon ganó el contrato de carga de la Estación Espacial Internacional de la NASA por un costo único de $654,38 + $33 mil millones. Este fue un contrato de precio fijo otorgado a SpaceX por la NASA en 2008. contrato por valor de 654,38+0,6 mil millones de dólares para comprar 65,438+02 naves espaciales de carga. Aunque los 65,438+33 mil millones de dólares de ese año solo equivalían a los 65,438+65,438+0,5 mil millones de dólares actuales debido a la inflación y otros factores, el contrato de precio fijo significa que. La cotización de inflación no aumentará, lo que hace que la gente tenga que admirar su confianza en el control de costos. Aquí hay un hecho simple: United Launch Alliance (ULA) actualmente monopoliza el mercado de lanzamiento de carga útil grande y mediana de EE. UU. Los costos de lanzamiento aumentaron. en un 30% en el año fiscal 2012, con cuatro lanzamientos cotizados en 1,74 millones de dólares, con un promedio de 435 millones de dólares por lanzamiento. Las cotizaciones de Ariane de las empresas de servicios de lanzamiento internacionales europeas y ruso-estadounidenses no son bajas. Ambas empresas se declararon en quiebra. Lo que invariablemente aumentó los costos de lanzamiento. Incluso el barato cohete Long March 3B de China Great Wall Company costará más de 60 millones de dólares.
Los gastos de investigación y desarrollo han aumentado aún más. >Si es difícil competir con las ofertas de lanzamiento de cohetes y naves espaciales, los costos de investigación y desarrollo de SpaceX están muy por detrás de los de las agencias espaciales gubernamentales o las compañías espaciales comerciales de otros países. Fueron necesarios cuatro años y medio para que el vehículo de lanzamiento Falcon 9 Heavy pasara de la mesa de dibujo a su primer lanzamiento, con un costo de desarrollo de poco más de 300 millones de dólares. Desde la mesa de dibujo hasta el primer lanzamiento de la nave espacial Dragon, se necesitaron cuatro años desde cero y costó alrededor de 300 millones de dólares en investigación y desarrollo. Desde su fundación en 2002, SpaceX ha gastado poco menos de 800 millones de dólares en el año fiscal 2011, y la compañía ha sido rentable durante cuatro años consecutivos desde 2007. Estas frías cifras son demasiado impactantes para los entusiastas que se preocupan por la industria aeroespacial.
En cuanto a los costos de desarrollo, el cohete estadounidense EELV costó 3.500 millones de dólares, el cohete Ariane 5 costó más y el cohete Falcon 9 costó 300 millones de dólares, lo que es un orden de magnitud menor. En términos de desarrollo de naves espaciales, la nave espacial Shenzhou desarrollada por China en la década de 1990 costó 3 mil millones de yuanes, la nave espacial de carga HTV desarrollada por Japón en 1997 costó 68 mil millones de yenes/850 millones de dólares estadounidenses, y la nave espacial de carga ATV desarrollada por Europa desde 1995 costó 1.900 millones de yuanes. Todas estas comparaciones muestran el éxito de SpaceX en el control de costes.
La tecnología espacial de SpaceX supera a la de China.
SpaceX ha tenido bastante éxito en términos de costos, pero no debido al uso de tecnología más antigua y probada. También son técnicamente excelentes. Aunque el empuje del motor Ashback de oxígeno líquido y queroseno del cohete Falcon 9 no es alto, su impulso específico es el más alto entre los motores de oxígeno líquido y queroseno de ciclo abierto. En particular, el impulso específico del Ashback mejorado de la etapa superior ha alcanzado un máximo. nivel sin precedentes 345 segundos. Falcon 9 es el primer cohete del mundo que utiliza una aleación de aluminio y litio 2195 de alta resistencia en la estructura y los materiales del cuerpo del cohete. La calidad estructural es muy baja y el cuerpo secundario del cohete pesa solo 3 toneladas.
El cohete Falcon 9 también es excelente para gestionar el combustible restante.
Estas tecnologías permiten que el cohete Falcon 9 tenga el mismo coeficiente de carga que el cohete Zenith 2, que generalmente utiliza un motor de queroseno de oxígeno líquido con ciclo de postcombustión de alta presión. En términos de capacidad de carga, la capacidad de transporte del cohete Falcon 9 en órbita terrestre baja (LEO) es mayor que la de cualquier vehículo de lanzamiento orbital LEO existente en China. La capacidad de carga LEO del cohete Falcon Heavy anunciada el 1 de abril de este año ha alcanzado una cifra sin precedentes de 45 toneladas. Si se agrega la tecnología de transporte cruzado de propulsores, se puede aumentar aún más a 53 toneladas. Esta capacidad de carga es mucho mayor que la de los vehículos de lanzamiento existentes en varios países, y es el doble que la del transbordador espacial estadounidense y el vehículo de lanzamiento Gran Marcha 5 de China. En palabras del director ejecutivo Elon Musk, este es el éxito de la innovación estadounidense.
El 30 de junio de 2008, un cohete Gran Marcha 3B puso en órbita un satélite de comunicaciones venezolano. La ventaja de los precios bajos de China en el pasado le dio a China una cierta participación de mercado, pero ahora está siendo fuertemente desafiada por las empresas de tecnología de exploración espacial.
China tiene evidentes ventajas en materia de costes laborales.
Dado que la carta abierta de Elon Musk menciona explícitamente a China en el título y los logros de SpaceX en los últimos años han llamado la atención, la carta también causó una gran respuesta en los foros chinos. Durante mucho tiempo hemos creído que China tiene mano de obra más barata. Incluso si no puede competir con las potencias europeas y estadounidenses en campos de alta tecnología de desarrollo tardío, aún debería tener una ventaja de costos en campos relativamente maduros. Esto significa que el número de ingenieros en China es mucho mayor que el de Estados Unidos y los costos laborales son baratos. Ciertamente podemos ingresar gradualmente al campo de la alta tecnología y exprimir la participación de mercado de los países desarrollados con ventajas de precios. Y en el sector aeroespacial, los registros históricos también respaldan nuestra ventaja de precio.
La cotización de lanzamiento comercial de China alguna vez fue la más baja del mundo.
Desde que China entró en el mercado internacional, la cotización de lanzamiento comercial de Estados Unidos ha sido superior a la de Great Wall Company. Incluso el precio del vehículo de lanzamiento desechable progresivo (EELV) desarrollado para reducir costos es mucho más alto que el del cohete Gran Marcha 3B de Great Wall Company. Los costos de lanzamiento de la United Launch Alliance (ULA) no sólo son más altos que los de China, sino también que los de Rusia e incluso los de la Agencia Espacial Europea. La industria estadounidense parece estar decayendo en el segmento superior. Muchas firmas consultoras y economistas predicen que la producción industrial de China superará a la de Estados Unidos en 2011, lo que será un acontecimiento histórico en 110 años.
Space Exploration Technology Company ha surgido repentinamente en el campo aeroespacial.
Ahora que 2011 ni siquiera ha llegado a la mitad, mucha gente ha descubierto de repente que en el campo aeroespacial, los costos de lanzamiento y los costos de investigación y desarrollo de cohetes espaciales de una empresa privada estadounidense son mucho más bajos que los de China, y el La tecnología también supera a la de nuestro país. El nivel de inversión en el desarrollo de la industria aeroespacial. Esto no puede dejar de sorprender a la gente. En cierto sentido, es un golpe para las personas demasiado optimistas. Si bien estamos sorprendidos por el desempeño exitoso de Space Exploration Technology Company, tenemos que pensar de dónde proviene la competitividad de esta empresa. Para esta pregunta, la historia de SpaceX es la mejor explicación.
Elon Musk y el cohete Falcon 9 antes del lanzamiento. Elon Musk es ambicioso. Su objetivo final es colonizar Marte y adoptar un mecanismo flexible de I+D para promover la investigación sobre la tecnología de reutilización de cohetes.
Crea un objetivo: derribar barreras y colonizar Marte.
"La Tierra es demasiado peligrosa, será mejor que vuelvas a Marte." Esta frase de Shaolin Football se utiliza a menudo para satirizar a los que consideramos "marcianos". Curiosamente, el nacimiento de SpaceX estuvo directamente relacionado con la idea de que la Tierra era demasiado peligrosa. Elon Musk cree que la inmigración a otros planetas es la única forma de continuar nuestra civilización humana en medio de amenazas de desastres naturales y autodestrucción como una guerra nuclear.
Elon Musk también cree que las agencias espaciales nacionales existentes están profundamente atadas por la burocracia, lo que resulta en altos costos para los lanzamientos espaciales. Cree que unas empresas comerciales más flexibles pueden reducir en gran medida el coste de los lanzamientos espaciales realizando actividades espaciales. Después de vender su participación en Paypal, Elon Musk fundó SpaceX en 2002 y se desempeñó como director ejecutivo y director técnico. Su objetivo era reducir los costos de lanzamiento a 1/10 del mercado de lanzamiento espacial comercial en ese momento, y planeaba desarrollar cohetes supergigantes para la colonización interestelar en el futuro.
La tecnología de reutilización de cohetes se está aplicando gradualmente
Con base en esta ambición, tanto los cohetes Falcon 1 como Falcon 9 se diseñaron teniendo en cuenta la reutilización para reducir los costos de lanzamiento en un orden de magnitud. Los sueños personales y el espíritu emprendedor de Elon Musk han contribuido en gran medida al éxito actual de SpaceX. Sin empresarios tan ambiciosos, no habría sido posible crear una empresa emprendedora como SpaceX, ni habría habido un control de costos tan exitoso y los consiguientes costos de lanzamiento bajos. Debido a la dificultad técnica de la reutilización del cohete, el cohete Falcon aún no ha completado el primer nivel de reutilización y la cotización actual del cohete Falcon no tiene en cuenta la reutilización. Una vez completada la reutilización en el futuro, la cotización existente se reducirá aún más significativamente.
La reutilización de los cohetes no es una charla vacía de SpaceX. En junio de 2011, la primera etapa del cohete Falcon 9 se desintegró en el aire. Sin embargo, durante el segundo lanzamiento, unos meses después, la primera etapa no se recuperó por completo, pero recibió señales de telemetría con éxito y estuvo un paso más cerca del éxito. . La tecnología de recuperación se probará en todos los lanzamientos futuros de Falcon 9.
Si no sucede nada más, es de esperar que veamos noticias sobre la reutilización del Falcon 9 dentro de unos años.
Máquinas de soldadura por fricción-agitación comercializadas en el mercado privado. Space Exploration Technology Corporation utiliza una gran cantidad de tecnologías y equipos maduros en investigación y desarrollo.
SpaceX no parte de cero.
Al contrario de lo que mucha gente imagina, SpaceX no es hijo ilegítimo de la NASA ni del gigante aeroespacial, ni ha recibido transferencia directa de tecnología, pero esto no quiere decir que SpaceX empiece desde cero. Gracias a la enorme inversión en la industria aeroespacial por parte de la NASA y la Fuerza Aérea de Estados Unidos durante las últimas décadas, la industria aeroespacial estadounidense cuenta con el nivel técnico más alto y la cadena industrial más completa del mundo, además de un gran número de ingenieros experimentados. .
Uso extensivo de tecnología madura y equipos maduros.
El motor principal actual de Space Exploration Technology, Merlin 1, es el inyector más importante, y el diseño general del motor también proviene de TRW. El vicepresidente de Propulsión de SpaceX es uno de los principales diseñadores de TRW. La aleación de aluminio y litio 2195 de SpaceX y la soldadura por fricción y agitación no requieren investigación y desarrollo independientes como otras agencias espaciales nacionales. La aleación de aluminio y litio 2195 se ha utilizado durante mucho tiempo en el tanque de combustible externo del transbordador espacial, y la soldadura por fricción y agitación es un producto a granel. Solo es necesario comprar directamente el equipo relevante, lo que reduce en gran medida el costo del desarrollo del cohete. Con el apoyo de las sólidas industrias aeroespacial y de fabricación de equipos de los Estados Unidos, Space Exploration Technology no tiene el pesado bagaje histórico de empresas como United Launch Alliance. Junto con un mecanismo más flexible, naturalmente tiene una ventaja sobre los competidores de otros. países.
El presidente Obama se reunió con el personal de SpaceX y expresó el apoyo del gobierno a las empresas espaciales comerciales. Tenga en cuenta que la persona en el extremo derecho de la imagen es el director ejecutivo de SpaceX, Elon Musk.
La NASA promueve los servicios comerciales de transporte ferroviario
Se puede decir que el éxito de Elon Musk es el héroe de una era, el desarrollo de empresas de tecnología de exploración espacial y el desarrollo de agencias gubernamentales de EE. UU. El apoyo es indispensable. En sus inicios, SpaceX carecía de ingresos. Si el entorno externo sigue siendo así, tal vez se desvanezca como aquellas primeras empresas espaciales comerciales con ambiciones no remuneradas. Lo más importante que ayudará a SpaceX son los cambios en la NASA. En 2004, después de que el presidente George W. Bush fuera reelegido, lanzó el Proyecto Constelación. Según el plan, la NASA se retirará de las misiones de lanzamiento a la órbita terrestre y se trasladará al espacio profundo. El transporte orbital terrestre se entregará a empresas comerciales y se crearon los Servicios de Transporte Orbital Comercial (COTS).
Space Exploration Technology Company ha recibido un gran número de pedidos de forma continua.
En 2006, SpaceX participó en la competencia comercial lista para usar y ganó la primera fase del contrato comercial listo para usar por valor de 278 millones de dólares. El 22 de abril de 2008, la NASA otorgó a SpaceX un contrato de servicios de lanzamiento por un valor de entre 200 y 654.380 millones de dólares. Space Exploration Technology Corporation lanzará una serie de cohetes Falcon desde el 30 de junio de 2065.438+065.438+0 hasta el 2065.438+02 de junio. El monto final del contrato se determinará en función de la misión de lanzamiento y el número de lanzamientos. En junio de 2008, SpaceX también ganó un contrato oficial de Servicios de Reabastecimiento Comercial (CRS) de la NASA. El contrato de precio fijo tiene un valor de 654,38+06 mil millones de dólares e incluye 654,38+02 lanzamientos para servicios de carga. Estos contratos no sólo aportan capital, sino que también aumentan la confianza de los clientes comerciales potenciales en la empresa. En junio de 2011, SpaceX ganó el mayor contrato comercial para lanzar el satélite Iridium de próxima generación utilizando varios cohetes Falcon 9, por un valor total de 492 millones de dólares. En abril de 2011, SpaceX recibió un contrato de fase II de desarrollo de pasajeros comerciales por valor de 75 millones de dólares.
No se puede ignorar el enorme papel de apoyo de la NASA.
Aunque SpaceX ha ganado muchos contratos comerciales, hasta ahora solo ha realizado un lanzamiento comercial utilizando el cohete Falcon 1, y los depósitos para contratos comerciales existentes han sido bajos durante cuatro años consecutivos desde 2007. ganancias cada año. El apoyo de los servicios de transporte ferroviario comercial de la NASA y otros programas es importante para el crecimiento de SpaceX. De hecho, SpaceX no es un caso aislado. Después de la Segunda Guerra Mundial, el avión de pasajeros Boeing 707 de Boeing se exportó a los cinco continentes, pero pocas personas saben que, como prototipo del Boeing 707, el ejército estadounidense compró más aviones de transporte C-135. Este fuerte apoyo del gobierno hace que la industria de la aviación estadounidense sea más competitiva. Los contratos gubernamentales que ha recibido SpaceX son sólo una repetición de este escenario, dando a SpaceX una mayor ventaja de costos que los proveedores de servicios espaciales de otros países.
El gobierno estadounidense ha retrasado el programa comercial de pasajeros para que más empresas puedan competir con la nave espacial Crew Dragon de SpaceX.
A pesar de los esfuerzos de Elon Musk por reducir los costes de lanzamiento, los deseos personales del ejecutivo pueden no necesariamente hacerse realidad. Para las empresas de tecnología de exploración espacial, la presión competitiva también es un factor importante para el éxito del control de costes.
A diferencia de United Launch Alliance, que monopoliza el mercado, SpaceX, como nueva pequeña empresa, carece de conexiones personales y de un rendimiento histórico de lanzamiento suficiente, y tiene un rival de larga data en la competencia por el proyecto COTS. -Corporación de Ciencias Orbitales.
En las dos rondas de la competición COTS, tuvieron que reducir costes y hacer todo lo posible para conseguir puntos extra. SpaceX desarrolló la nave espacial Crew Dragon con capacidades de tripulación en su diseño original, liderando la carrera por el servicio comercial de pasajeros. Si la oferta es inevitable ahora, acaparará el mercado.
La NASA ha promovido específicamente proyectos de desarrollo del transporte comercial de pasajeros. Dentro de unos años surgirán varias naves espaciales tripuladas. Bajo la presión de muchos competidores, SpaceX no tiene el capital para obligar a los clientes a subir los precios.
La industria aeroespacial de China, al igual que la de Estados Unidos, tiene más o menos los inconvenientes del sistema nacional. Esto crea un gran obstáculo para la innovación futura.
Producción estandarizada y generalizada de componentes para cohetes
Aunque Estados Unidos tiene una industria aeroespacial desarrollada, lleva mucho tiempo sin contratos gubernamentales y no ha logrado avances. Agregue a esto una burocracia cada vez más sombría y costos severamente inflados para todo, desde los subsistemas hasta los cohetes. Para controlar los costos, SpaceX imitó en gran medida a los primeros Ford. Al acortar la cadena de suministro, hacemos todo lo posible para diseñar y producir nosotros mismos los subsistemas de los cohetes y reducir los costos con un alto grado de integración vertical. En términos de diseño de ingeniería, tanto el Falcon 9 como el Falcon 9 de Space Exploration Technology Company utilizarán el motor Merlin Falcon 1. En términos de diseño del cuerpo del cohete y control de navegación, harán todo lo posible para ser universales. Mediante la estandarización y generalización de las piezas de cohetes, la producción en masa reducirá los costos de diseño y producción compartidos, lo que también es un factor importante en su reducción de costos.
Bajo un sistema nacional, es fácil provocar un aumento inflado en los costos de espacio.
Por el contrario, ya sea el cohete Delta IV de la compañía estadounidense Boeing que no es universal o el cohete chino Larga Marcha que tiene el mismo origen, todavía tiene otras flechas y tiene que admitir la derrota. Elon Musk cree que la burocracia es el factor más crítico en el aumento de los costos de lanzamiento. Viendo lo que está haciendo SpaceX, tenemos que estar de acuerdo con él. Para romper con estas burocracias redundantes, es esencial el surgimiento de nuevas empresas comerciales como SpaceX. Esperar la autorreflexión y la renovación de rígidas empresas y burocracias gigantes sólo puede conducir a una farsa como los repetidos y grandes aumentos de precios de la United Launch Alliance.
La combinación de fundadores ambiciosos, una base industrial desarrollada, un fuerte apoyo gubernamental, un mercado totalmente competitivo y una gestión avanzada y eficaz ha dado a Space Exploration Technology Company una ventaja en costes de lanzamiento sin precedentes, incluso superando a China e India, que tienen mano de obra extremadamente baja. costos. Su historia de desarrollo es legendaria.
Detrás de la legendaria historia, podemos encontrar que sólo Estados Unidos tiene estos factores favorables al mismo tiempo. Elon Musk escribió en una carta abierta: China es el país con el crecimiento económico más rápido, pero el sistema de libre empresa de Estados Unidos garantiza que Estados Unidos todavía tenga la mayor capacidad de innovación. Dado que los costos aumentan en todos los aspectos y se necesita urgentemente una modernización industrial, cómo imitar este tipo de innovación, especialmente si puede romper el sistema de "concentrar esfuerzos para hacer grandes cosas", también es una cuestión digna de consideración por parte de China.
(Autor: Ardilla)