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[工程技术]美国马斯克的星舰为了省钱如果真的实现了可回收，那又何必在乎是不锈钢做的还是白金做的呢？ |
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反正能回收，如果选一种比不锈钢更贵、但更轻、更易修复的材料，不是更好吗？ |
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因为力大砖飞 因为推力足够大，完全负荷得起不锈钢 所以能省一分也是一分 过去不用不锈钢主要是因为太重了 猎鹰9也是铝合金为主 推重比不行，机身越重可用载荷就越低 星舰是力大砖飞，机身用不锈钢多出来的那点重量根本不当回事儿 省下来的钱却是实实在在的 要明白可回收也得考虑初建成本，也不是无限次回收 最终每次发射成本实际上是总成本除以发射次数 不锈钢在总成本上省了一大笔，最终平摊到单次成本上一样省钱 |
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建造复杂程度是工程设计水平决定的，而不是材料决定的。 铝合金和不锈钢都可以使用简化工艺设计，有的铝合金复杂，有的不锈钢也复杂，取决于具体设计工艺，星舰设计水平很不错所以工艺进行了简化。批量生产是工艺决定的，只要不用稀有材料，那么使用铝和钢关系不大。 XB70和米格25都是不锈钢飞机，但是XB70不锈钢蜂窝极端复杂，而米格25工艺比XB70简单的多。 |
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XB70使用复杂不锈钢导致工时高昂 就像零式战机铝合金需要15000工时，BF109也是铝合金只需要7000工时（差2倍工时）一样。就算是同一种飞机只要简化工艺自身都可以降低工时，例如喷火早期型号要18000工时，后期型号只要9000工时生产一架， @Jupiter 网友。 |
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例如喷火早期型号要18000工时，后期型号只要9000工时生产一架。 猎鹰9火箭也是铝合金，也可以回收，也可以批量生产，批量生产是工艺决定的，只要不用稀有材料，那么使用铝和钢关系不大。 不锈钢火箭都使用气球薄壳原理减重，由于星舰体积太大因此只能采用气球原理减重，星舰钢板非常薄所以碎片撞击会直接造成星舰钢板塌陷强度下降，再入时必然因为漏气而烧毁，星舰的薄壳充气原理会导致一旦出现小洞再入时强度就会让自身塌陷，参见阿特拉斯不锈钢火箭倒塌事故。 因为星舰使用气球薄壳原理，再入时如果发生燃料箱漏气必然导致星舰结构塌陷、烧毁而而无法回收。 |
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气球原理atlas不锈钢火箭放气时直接在发射台塌陷 任何具有高性能电子设备的有效载荷的卫星都十分脆弱，因为有效载荷会降低卫星机动性，使得卫星变轨性能很低。因此数量过多的卫星群生存性能未必很好，因为大战情况下向反向轨道发射数吨钢针云就可以形成数百公里长宽的反向轨道密集钢针云，使得绝大多数该轨道数百公里内的任何卫星群被密集钢针云捅成筛子。而且普通卫星只有数百公里外变轨数公里的变轨能力，变轨后寿命也会下降数年。因此，战时重要卫惺基本不可能在和平时期提前发设，只能临时使用火见快速发射。 钢针云是美NASA的科学家在1961年就通过西福特行动测试过的一种大范围清空整个卫星群轨道的卫星群大规模清理方法，只需要发射15吨钢针入轨就可以通过3.5亿根钢针，可以形成数万公里长、数百公里宽和高度的高速钢针云层。实验科学家的最初设想是使用钢针云反射地面信号，进行超视距通信。只要让钢针云与该轨道卫星反向运动钢针云会把该轨道数百公里内全部航天器捅成筛子。因此现实中任何存量卫星群在钢针云面前生存性能并不可靠。 而且钢针云清空卫星群的方法结构简单成本低廉效果可靠，美在1961年已经测试了的大规模钢针云方案，载荷少效果好、还本身并不是核武气、也不需要核武气，具有很强的实用性能。 美NASA发射的这种钢针云重量如果单根达到了40毫克的话，每根铜针撞击航天器时会产生1.2KJ-4.8KJ的能量（根据相遇相对速度不同能量不同），NASA发射的3.5亿根铜针云中每根铜针造成的动能伤害就超过一枚AK47的M43型7.62X39MM中间威力蛋的动能伤害！就算对方卫星未严重受损也会因为巨大的冲击造成卫星姿态失稳、速度下降，每命中一次不得不消耗大量燃料减少数年卫星寿命，因此在和平时期发设的大量星座，例如星链等，在长期维持方面就非常脆弱。 |
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太空碎片撞击效果 有一说一液体火箭的快速发射能力被很多网友低估了，现实里面美1964年的SM-65-atlas液氧洲际导蛋部署状态下煤油常加在油箱中，液氧存储在发射井附属设施的高速加注罐里面。ATLASF液氧火箭的主箭体也是304不锈钢类似物为主的不锈钢火箭，ATLASF设计师选择不锈钢，是因为ATLAS液氧火箭的不锈钢液氧箱适合战时快速加注，不容易出现金属脆裂的问题。 根据公开的ATLASF液氧火箭教程，1964年的ATLASF液氧导蛋已经实现了发射井地下防冲击部属，且部署状态下五分钟内就可以完成全箭大容量液氧加注，ATLASF在高度准备下，接收命令后十多分钟，就可以从发射井中升起并起飞。 |
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1964年的ATLASF液氧导蛋已经实现了发射井地下防冲击部属，且部署状态下五分钟内就可以完成全箭大容量液氧加注 应急情况下atlas可以五分钟完成大容量液氧加注，加注过程中atlas可以同步进行目标信息装订和其他设备调试，高度站备状态的储存在地下井中的液氧火箭ATLASF从接收命令到发设，只需要5分钟大流量加注液氧，只需要10多分钟就可以完成：从液氧加注到载入计算好的目标参数、全箭设备调试的全过程。 对超大容量高密度微小太空垃圾的清理，我的构思是将高密度微小太空垃圾分类为金属太空垃圾和非金属太空垃圾分类、分时进行太空垃圾高效清理工作。 1.首先第一步应该清理没有燃料的金属类太空垃圾，这种金属类太空垃圾比非金属太空垃圾容易清理的多，甚至不需要进入太空就可以大规模高效清理没有燃料的金属类太空垃圾： 大规模高效清理金属类太空垃圾的方法是预判金属类太空垃圾的轨道范围，在金属类太空垃圾轨道经过的路径点上部署一架装载大型有源相控阵天线的高强磁场发生装置的大型运输机负责清理金属类太空垃圾。 |
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一架装载大型超导线圈高强磁场发生装置的大型运输机负责清理金属类太空垃圾。 当金属太空垃圾（例如没有燃料或失控报废的的卫星）将要经过飞机上空之前，打开飞机上的高强度磁场线圈建立高强度磁场，金属太空垃圾清理飞机产生的高强度磁场覆盖路过飞机上空附近的金属太空垃圾（例如报废的卫星） 使得金属太空垃圾高强度切割磁感线运动。 金属太空垃圾高强度切割磁感线运动产生剧烈涡流电流发热，涡流电流在磁场中的反作用力使得金属太空垃圾在高强度磁场中剧烈减速，轨道下降，重复该过程多次后，金属太空垃圾就会轨道高度快速下降并落入大气层烧毁。 |
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金属太空垃圾清理飞机产生的高强度磁场覆盖路过飞机上空附近的金属太空垃圾（例如报废的卫星） 使得金属太空垃圾高强度切割磁感线运动 其磁感应效应原理是电磁感应产生涡流制动，基本物理原理如图，但使用有源相控阵天线定向发射高增益波束实现： |
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太空垃圾电磁涡流式清理飞机磁感应效应原理 要在实际物理实现完成这个任务， 需要波束宽度在1度以下、高增益窄波束的超大功率高增益有源相控阵天线阵列， 天线发射与卫星运动方向扫描方向相反的指向性高功率电磁波。 |
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需要波束宽度在1度以下、高增益窄波束的超大功率高增益有源相控阵天线阵列 |
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波束宽度以3db宽度为准 |
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波束形状 高功率电磁波脉冲可以给被高功率脉冲覆盖的金属物体一个很大的电磁感应合力作用力，实验中一个脉冲线圈可以发射电磁波脉冲弹飞硬币， 在地面或大型飞机上使用高增益有源相控阵天线对太空垃圾短时间内发射成千上万次定向高精度高功率脉冲电磁波，控制脉冲方向和相位，可从地面用定向脉冲给大量金属太空垃圾减速，使其速度下降坠入大气层。这种电磁脉冲电磁波清理金属太空垃圾的方法甚至不需要入轨也不需要激光，大范围清理太空垃圾和小卫星成本大大下降。 |
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高功率电磁波脉冲可以给被高功率脉冲覆盖的金属物体一个很大的电磁感应合力作用力 |
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电磁脉冲电磁波的涡流电磁感应冲量效应 清理非金属类太空垃圾碎片就比清理金属类太空垃圾复杂的多，因为非金属类太空垃圾不会产生涡流并减速轨道下降、烧毁。 因此，需要具有可开关容器的、可循环加注燃料与压缩空气的机动变轨式小卫星群直接通过物理对接和重复加注燃料的方法大规模收集与清理非金属太空垃圾碎片。 这种可循环加注燃料与压缩空气的机动变轨式非金属太空垃圾处理小卫星主要由这几个系统组成：卫星通讯系统、卫星机动变轨与姿态调节系统、卫星导航与中央计算机系统、红外摄像头探测系统、太空垃圾收集和释放系统、压缩空气循环与真空支持系统、电源系统、对接燃料与压缩空气在轨加注系统。其中电源系统在卫星外壳上四周贴太阳能帆板。 |
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NASA博物馆公开的阿波罗登月飞船驾驶教程 |
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真空支持基本功能简介 其中，卫星通信系统、机动变轨与姿态控制系统、红外摄像头探测系统、压缩空气循环与真空支持系统、电源系统、对接燃料与压缩空气在轨加注系统都非常成熟，我讲解一下我自己构思的太空垃圾收集与释放系统的原理： 非金属太空碎片收集与释放系统由收集罐、压缩空气管路、真空抽吸管路、鼓风机、循环风道和释放罐组成。收集罐位于卫星头部，释放罐位于卫星尾部，系统原理图如下： |
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非金属太空碎片收集与释放系统原理图 注：原理图中所有的过滤网都附带有空气阀门。 非金属太空碎片收集与释放系统工作流程如下： 卫星在待机状态下所有的阀门和密闭门出于关闭状态，待机状态下捕获罐、释放罐和鼓风机内全部没有空气存在。 1.卫星红外线摄像头探测非金属太空碎片的存在，金属探测雷达观测确认该太空碎片不含金属成分，判定可以收集，卫星从待机状态进入工作状态。 2.卫星打开密闭门1，并变轨到太空非金属碎片所在精确轨道，与太空非金属碎片“对接”，把非金属太空垃圾碎片吞入捕获罐6，摄像头确认吞入碎片后，关闭密闭门1，其他阀门一直出于关闭状态。 3.打开大管径阀门7、过滤网2、过滤网11、过滤网12的阀门，其他阀门关闭，压缩空气供应管5向捕获罐6内注入少量空气。随后鼓风机启动，将刚刚捕获的太空非金属碎片吹进释放罐8。 4.卫星关闭大管径阀门7，打开过滤网3的阀门、过滤网12和过滤网10的阀门，其他阀门关闭，打开抽真空泵4，把整个捕获罐和释放罐、鼓风机内的全部空气抽空回收到压缩空气罐内。 然后卫星关闭全部阀门，进入待机状态。 5.当卫星收集到的太空碎片重量很少时，回到第一步， 当卫星收集到的太空碎片重量超过一定值时， （1）卫星从待机状态变轨降低轨道，把近地点到大气层以内， （2）卫星打开密闭门2-9，打开过滤网2的阀门和大管径阀门7，压缩空气供应管5提供少许压缩空气将释放罐8内的全部太空垃圾碎片吹出释放罐进入再入轨道，这时候太空垃圾轨道近地点低于大气层，因此这些非金属太空垃圾碎片会再入大气层烧毁。 （3）释放完毕太空垃圾碎片后，卫星关闭全部阀门，然后关闭密闭门2-9，卫星随后加速变轨使得近地点高于大气层，卫星再次回到待机状态不会烧毁。 6.如果非金属太空碎片清理卫星压缩空气和变轨燃料消耗到不够用了，卫星找到在轨待命的可回收货运飞船或航天飞机对接，补加压缩空气和变轨燃料。 地球上的火箭与航天器材回收我认为因为地球有大气层，应该使用和月球与大气层极其稀薄的火星上火箭复用不同的技术方案， 原因是这样的：1.火星和月球上G值小半径小，火星和月球上火箭反推回收消耗燃料少， 但是地球g值大半径大所以地球上火箭反推式回收消耗燃料多，火箭运载能力下降比较显著。火箭反推回收在地球上很难充分使用大气阻力效果减速节约燃料。 2.火箭反推回收在地球大气层中危险性比较大，如果出现泄露因为大气层原因容易很快出现燃烧。 我认为在地球上火箭回收方案应该使用技术难度更低、可靠性更高的大气层变掠翼滑翔回收方案，也就是让火箭躯体像JDAM精确制导乍蛋一样滑翔回收。把JDAM的制导技术用在火箭和平回收上面。 |
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飞雁概略布局 |
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侧视图 |
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前视图 我构思的该机模型创新性在于通过折叠机翼减少耐热瓦面积，减轻航天飞机死重，增加再入安全性。 再入过程中主翼收起因此不再需要耐热瓦，由于主翼不再需要耐热瓦，主翼上层还可以使用有机玻璃透明蒙皮与太阳能板结合发电，起到太阳能帆板作用一举两用。 它的前翼收起状态的再入外形是带尾翼的双锥体机身激波升力飞行器，再入原理和潘兴2火箭的蛋头一致。潘兴2火箭蛋头是双锥体加尾翼的外形，潘兴2通过大气层内尾翼控制，再入时可以通过机身的激波升力滑翔减速到2倍音速时，保持高度在10公里左右。 |
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潘兴2火箭蛋头是双锥体加尾翼的外形，潘兴2通过大气层内尾翼控制，再入时可以通过机身的激波升力滑翔减速到2倍音速时，保持高度在10公里左右。 我构思的游戏模型参见： https://www.simpleplanes.com/a/Culj2W/SpaceBird-Reusable-Shuttle-Aerodynamic-Concept-plane?www.simpleplanes.com/a/Culj2W/SpaceBird-Reusable-Shuttle-Aerodynamic-Concept-plane 再入大气层高速过程中主翼收起，由V尾和发动机尾部襟翼控制姿态，发动机襟翼控制滚转，V尾控制偏航和俯仰。RCS同时起到辅助控制作用。 注：发射状态主翼收起。 |
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发射状态 |
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发射状态侧视图 |
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发射状态前视图 当它的速度低于M3时在10000米高度，展开主翼使用主翼着陆。 我构思的该机主翼展开状态下后掠角55度，使用过渡厚度翼型加强起降性能。 它的翼根翼型为NACA0009，翼尖翼型为NACA0027。 因为它的主翼上表面不需要承受高压、高温，它的上表面可以由透光有机玻璃 Polymethyl methacrylate (PMMA) 制作成为类似于联盟号飞船的固定太阳能电池板。它的有效载荷舱在它的驾驶室周围，它的主机身用于存储火箭燃料， @紫霞仙子走了 网友。 它可以作为常征系列火箭、或联盟号系列火箭可回收的第二级使用。 其有效载荷载人状态下类似于双子星飞船，近地轨道运力和回收能力不低于2吨（带一级起飞重量200吨以上时）。 LEO Estimate: about 2 tons capacity, crew:2, similar with Gemini. 自身起飞重量含燃料：40000-50000kg 带第一级的起飞重量取决于第一级火箭重量。 空重：估计6吨左右。 还有的网友讲到月球降落问题，实际上轮式起落架反而更加适合避免在月球翻倒，因为轮式起落架更加适应水平剩余速度。使用类似于直升机的配平方式，在重心垂线上增加垂直小型火箭发动机就可以从月球和火星起降。 类似于直升机，在重心垂线附近增加可以较大幅度摆动的月球/火星升力发动机，在月球/火星着陆或者刚刚起飞时随重心变化摆动。 其实后来的月球版星舰方案也为了减少侧翻风险而有一个星舰月球版方案放弃了垂直降落月球，改为升力发动机水平降落月球。 |
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类似于直升机，在重心垂线附近增加可以较大幅度摆动的升力发动机，随重心变化摆动 V形尾翼的缺点主要有两个：一是需要计算机自动控制的防偏航飞控，二是任何一侧控制面不能完全失效， 三是容易被主翼和边条翼涡流波及造成抖振，这是40年代P38就遇到的问题。 例如YF23蝶形尾使用电传控制，它的电传控制系统据推算估算应该需要内置偏航阻尼器功能。 |
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YF23蝶形尾使用电传控制，它的电传控制系统据推算估算应该需要内置偏航阻尼器功能。 解决方案：（1）V形尾翼控制系统要增加与自动纠正侧滑角相关的更高级的主动控制的电传式偏航阻尼器， 我给我设计的V形尾翼模拟模型增加的偏航阻尼器公式如下： clamp(smooth(Yaw,4)-YawRate*(0.05+0.1*clamp01(1-abs(Yaw)))/(1+2*Ma)+0.05*clamp01(1-0.05*abs(YawRate))*clamp01(1-abs(Yaw))*(AngleOfSlip*cos(AoA)/(1+0.5*abs(rate(AngleOfSlip)))),-1,1) |
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V形尾翼控制系统要增加与自动纠正侧滑角相关的更高级的主动控制的电传式偏航阻尼器 （2）控制面进行结构冗余，V型尾翼任何一块翼面的控制面分为上下两块，就算一块卡住也不会导致飞机彻底失控，可以返回机场。 双控制面冗余的例子类似于L1011的垂直尾翼，L1011垂尾就是双控制面冗余的。 |
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L1011博物馆公开的入门性能教程-L1011垂尾就是双控制面冗余的 与降落伞不同，JDAM和F111这样的的滑翔方法可以承受巨大的火箭重量，JDAM和F111这样的的变掠翼可以避免火箭上升段阻力，只在回收时提供升力。 |
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JDAM的变掠翼收起状态非常节约空间，阻力很小 |
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滑翔中的jdam精确对准目标 Jdam在机翼张开后产生升力，增加起落架改进飞控以后就可以允许滑翔着陆。 所以，我认为地球运载火箭回收最合理方案是给类似于联盟号这样的火箭第一级和助推器全部加装类似于JDAM这样的可变掠翼制导套件，让联盟号这样的火箭第一级和助推器在陆地发射，发射后在陆地上的机场像JDAM一样滑翔着陆就近降落。 |
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因为联盟号的这样的助推器阻力小，所以大号JDAM机翼装上联盟号助推器以后升阻比滑翔效率会比较高， |
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又因为联盟号的捆绑模式单个火箭模块重量很轻，所以更加适配大号的JDAM滑翔机翼。 我构思的滑翔可回收版本联盟号为第一级的飞雁航天飞机布局：注：发射状态主翼收起， @陈圣 网友。 |
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滑翔可回收版本联盟号为第一级的飞雁航天飞机布局俯视图 |
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滑翔可回收版本联盟号为第一级的飞雁航天飞机布局侧视图 |
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滑翔可回收版本联盟号为第一级的飞雁航天飞机布局前视图 NASA近几年在嫦娥三号成功落月后，美NASA公开开源了很多阿波罗载人登月项目伙箭登月落地轨道算法， 可回收火箭技术就是基于登月飞船算法发展升级来的登月技术。 载人登月的技术在此后的发展中用处很大，现在的Spacex猎鹰9火箭反推点火回收技术就可以追溯到载人登月登月舱自动着陆技术在地球上复现。 |
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后半段回收部分实际上是在地球上复现月球自动着陆技术 火箭反推式回收本质是在地球上使用和复现月球自动着陆技术。SpaceX证明了美国当年的先进登月技术还是大部分流传了下来，并且可以复现的。 |
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NASA文献博物馆公开的阿波罗登月减速操作指南 |
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因为航天飞机使用了固定翼结构设计大幅度增加隔热层表面积，而使用燃料罐外置方法导致燃料罐不可回收增加发设成本，导致航天飞机死重太大运载效率低。 大幅度降低航天飞机吨位的改进方案：使用类似于F111和JDAM的可伸缩变后掠翼，大幅度缩减隔热面积， 变后掠翼因为缩回机体内因此大面积机翼不需要覆盖厚重的隔热瓦，燃料罐做到变后掠翼航天飞机内部做成可回收进一步降低成本，反而大大节约航天飞机结构重量，大幅度提高航天飞机运载效率到接近火箭运载效率水平。 |
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航天飞机机翼覆盖厚重隔热瓦导致固定翼航天飞机死重居高不下 对需要厚重隔热瓦的高密度人造航天器而言，应该适当减少表面积减少隔热层面积与重量。与大气层内不需要隔热瓦的普通飞机不同的是，航天飞机的固定式机翼大量防热瓦覆盖面积成为了死重增加的主要原因。在落地前始终收起机翼到耐热机身内部，因而不需要厚重隔热瓦的变后掠翼反而可以极大减小航天飞机的结构重量。 |
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航天飞机的固定式机翼大量防热瓦覆盖面积成为了死重增加的主要原因。这时候在落地前始终收起机翼因而不需要厚重隔热瓦的变后掠翼反而可以极大减小航天飞机的结构重量。 |
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因为不锈钢适合工业化生产。 建议所有人谈论星舰之前，先去看一下美国自媒体对ULA火箭工厂的采访，里面有完整的火箭箭体制造过程。传统火箭是先生产高强度铝板，然后用机器人慢慢切削出方格，然后用大型水压机将铝板弯曲成对应的形状。两边的成本和生产速度是天壤之别，第一枚火神火箭大约用了2年时间制造，这段时间里星舰已经生产了8组。 星舰不是简单的不锈钢容易焊接那么简单。传统火箭因为发动机性能差，必须对火箭箭体极端减重，每一个部分的制造工艺都精益求精，能整材加工逐渐就尽量不焊接或铆接，因为会降低强度增加重量。而星舰因为推力过剩，全都是选择成本最低的方案，能拧螺丝就不用整材。 |
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火神火箭的内壁 SPACEX花了很长时间研究焊接技术。生活中接触的不锈钢焊接门槛很低，农村作坊就能做，但是如果要极薄钢板保持强度，需要用惰性气体隔离焊接，而且要在密闭厂房内进行。星舰是在室外焊接的，老工艺全都用不上，焊接受力不均匀导致钢板变形，且焊缝生锈，然后他们又用角磨机去打磨焊缝，结果可想而知。SPACEX骂生产不锈钢厨具的厂家，厂商表示你TM有病吧，都说了这玩意不适合上天了。最后两边联合攻关，开发了高精度的电弧焊，大量采用机器人焊接，并在焊接后用水压机重新整压焊缝。虽然拉长了制造时间，但远低于铝合金。 现在SPACEX不锈钢的焊接水平在业界虽然不算顶级但也算前列了，机器人随便一出手就是日本60岁老师傅的焊接纹。 |
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星舰之前考虑过用铝合金还有碳纤维等复合材料，之所以最后采用不锈钢是因为多方面因素决定的。 星舰是个9米直径的庞然大物，采用铝合金制造成本加大的同时对制造工艺要求，设备要求都更高，我国近些年也才宣布掌握5米直径铝合金储箱的制造工艺，可见铝合金做这么大的东西，并不容易，即使做出来也不便宜，比如航天飞机和sls的储箱都是达9米的铝合金，但价格都很贵，碳纤维就更难了，燃料储箱这种耐高压需求的东西，不可能采用一片片沾接，扛不住压，只能一体制造。所以采用铝合金也好碳纤维也好，就如你所言，既然能回收，贵点还能接受，但生产更为复杂，拖延项目进展，增加项目风险性就很难接受了。sls鸽了多少年才成功，sls项目制造商包括了波音这种巨企，是nasa官家的项目，有国家兜底，风险的承受能力远非SpaceX能比的。 星舰是要入轨的，也就是说它回收方式是轨道速度再入，对各方向的抗过载，抗动压，抗高温能力要求很高，而碳纤维铝合金等不耐高温。传统火箭和猎鹰9号这种只回收一级，整流罩回收随缘的火箭没这种需求，一级分离速度六七马赫并不太高，高抛弹道，弹道顶点一百来公里，和星舰20多马赫下来不是个量级，其他的部分烧了也就烧了，所以用碳纤维和铝合金很合适，星舰用的话还需要在隔热措施上面做更多工作，实际完成后的结构并不见得还剩多少重量优势。星舰这种世界之最的巨大规模火箭，不锈钢的重量劣势反而却不明显。而生产加工简单，抗造耐高温等优点却正中马斯克下怀。马斯克这个人有很多特点，技术宅出身，高材生，但与很多技术宅不同，列如他还大嘴巴，很能忽悠，梦想家，很小的时候就开始从事商业活动(小时候自学编程做游戏卖)，商业经验丰富，对于他来说实现目的方式，越简单，风险越低(那他为什么会玩航天，只能解释为他在追寻梦想)，成本越低就越好。所以燃料能用煤油他绝不会用氢氧，能用甲烷他也不会用氢氧，能不用氢氧就不用氢氧。 所以凡此种种因素，才造就了有史以来最大火箭，将是一款液氧甲烷作为推进剂，不锈钢为箭体的火箭。 说起来有点感慨，我是个室内设计师，却和马斯克这个首屈一指的商业精英有种莫名的既视感。 所谓室内设计师，名字是设计师，如果只是去钻研绘图，工艺，那多半只能是个绘图员，要成为设计师此外，还要基于自己专业能力的大嘴巴，能忽悠，能说服客户把他人身中不小的一次消费过程交给你来操刀。说服客户的方案既要有吸引力，还要能简单实现控制成本，那么就还要懂造价，懂物料成本，懂工艺，不能工人嫌麻烦说做不出来就给唬住了，林子大了什么鸟都有，一些奇葩客户还要去公司与客户之间周旋，遇到些腿脚不便的老年人还要拿着pos机上门去收款，生怕他摔一跤，装修费变医疗费那这一单也就黄了。 很多人说马斯克不懂技术，只是个商业大忽悠，但我就觉得，马斯克和其副总射的好女士，这种为项目找到需求，规划把握整个项目的实现路线步奏，管控风险的角色，并不比埋头钻研技术简单，成败更多的反而要靠他们。 |
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可回收不是不能损坏，也有寿命，也有安全性的考量的，白金和黄金怎么现实，成本贵，可加工性差，力学和热性能也不比不锈钢，对吧，简单来说啤酒瓶也可回收复用，也不会用金子的对吧，越便宜，越好，磕了碰了不心疼，也可以用一样的成本做更多台 |
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家里吃饭的碗，已经实现了重复使用（重复使用的场景和次数远超星舰），为什么大部分人都是瓷碗，而不是金碗或者象牙碗呢？ 所以，题主问题的答案是：其实马斯克也是一个普通人，有做事的基本理性啊： （1）在该省到时候还是要省钱啊！在项目刚启动的时候，谁知道会失败多少次呢，那些白金会坠落在哪里呢？泥巴捏碗总比象牙雕刻失败要不心疼吧！ （2）知道什么才是一件事情最重要和最基础的需求啊！例如碗的轻巧和隔热，需求和星舰是一样的啊！ （3）大规模制造的时候，越普通的材料越堪重任啊，例如造碗的泥土和星舰的不锈钢，既容易获得，也容易加工啊。 在选择材料的时候遵循的逻辑包括： （1）适合这个场景。这是选择的基础。可重复航天发射场景的主要要求是：①高温；②不要越俎代庖，因此要轻；③可重复实验，且经得起失败。 （2）便于批量加工和大规模快速制造。这其实是马斯克最大的贡献和进步。在特种不锈钢的配置，焊接工艺的选择等方面，都做出了实实在在的进步。 （3）能保护燃料。再入是需要能源的，而这些能源的保护措施也并不是仅仅依靠不锈钢来实现的。内在的结构设计，各种材料的组合，才是星舰真正的门槛和核心技术。所以，不要停在不锈钢这里，如果感兴趣可以深入了解下去，对从事其他创新工作，都是很好的启发。 题外话：一旦走到“无人区”从事颠覆创新，你会发现没有一个逻辑是只有一个维度，往往是很多维度的一个反复掂量和折中，所以题主用价格作为唯一的决策因子的时候，需要想一想，哪有这么幸福的工程师。 |
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想不到我有生之年居然真的能看到这个问题…… 知乎终于开始讨论火箭应该烧精煤还是水洗煤了！ |
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不是说能回收，造价就可以不设上限了。 那飞机都能落地，空客波音一天天的还在优化啥啊？ 商业化是考量利润的，能多0.1%的利润，就绝不会不要。所以他们的性能和价格的平衡点，和你的平衡点完全不一样。 |
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电脑可以用十年，所以为什么要买几千的笔记本而不是一买买一个工作站？ |
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因为在大型可回收火箭上目前看来已经没有比不锈钢更好的材料了。 二十七马赫再入的速度，最贵的碳纤维不行，其次的铝合金也不行。 无一例外都要极大地增厚箭体厚度，并增厚隔热瓦，即使如此，能够抵御的温度也太低。 只有不锈钢能够硬抗一千多度的再入，隔热瓦也才能像是现在这样的轻薄。 |
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比不锈钢更贵更轻的材料通常都不易修复，比如铝合金，碳纤维，钛合金等。 |
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用了就得加钱，就不会完全不在乎了 本来就是要缩减成本，让上天成本缩减到更多人可以承受的范围 如果在材料方面不抓，用贵的而不是更省的，不会离这个目标更远了吗 |
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而且现在不锈钢技术也在不断精进，要说中途换材料一定更有优势或许也未必 还是先让人类可以大批量进入太空再说吧 到时候说不定只要资金到位，定制多种材料问题都不大 |
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要是没记错的话， 美国的航天飞机就是“可回收的”。 当年可是全球独一份。 |
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成本成本，老马的一切都在向着低成本，简便易行的方向走。量大管够，简便好用，这才符合他的第二行星居住概念和第一性原理。 |
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这不是在不在乎的问题，适用条件决定了只能用那种材料。做星舰不是做你家吃饭的碗，用黄金白银还是用不锈钢都能用 |
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说的没错。用不锈钢是考虑初期成本 以及大规模量产的需求。后续复用技术成熟 如果能够有效增加复用次数 降低单次运输成本 “白金”也不是不会考虑的材料 |
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引用这个回答。 为什么spacex的星舰要用不锈钢？ |
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火箭又不是只回收外壳！ 人家回收的是火箭不是不锈钢，实际上，哪怕是外壳不锈钢损坏了，换层新皮就完了。不锈钢更换起来才是最便宜的。 可回收航天器又不是马斯克提出来的，现在的提问者是不是没见过航天飞机啊！ |
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航天飞机的表面是一层“隔热瓷砖”，这种瓷砖内部有94%都是空气，而它的制作材料则是石英砂，也就是二氧化硅，具有良好的耐高温性能。瓷砖的表面还会套上一层黑色的陶瓷涂层，以保证更好的隔热效果。 |
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但是这东西基本上就是一次性产品，每次执行任务都要更换，虽说是陶瓷，但是这东西成本也非常高。 |
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虽然航天飞机这玩意儿是可回收了，但是航天飞机只管返程这一段，送他上天的三个液体燃料发动机基本等于直接扔了，这也是巨大的发射成本。 马斯克的星舰是要解决一体式回收的问题。虽然星舰外壳是不锈钢的，有很多人质疑不锈钢在大气层摩擦会损坏，但咱并不知道星舰外壳里面有什么隔热措施。只要能保证内部不损坏，不锈钢外壳换就换了。 |
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你都知道是为了省钱了。 那还问可回收的不锈钢火箭、可回收的白金火箭哪个省钱？ |
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因为不锈钢本身的一些特性让其在不考虑重量的情况下，比较适合作为航空航天的制品材料，但是正如我所言，那是在不考虑重量的情况下，历史上也有不锈钢战机米格25、部分不锈钢的半人马火箭等。 马斯克采用不锈钢生产火箭的契机是猛禽发动机的成功研发，这款人类首款投入实际使用的全流量分级燃烧航天发动机推力已经迭代至269吨，同时马斯克和SpaceX掌握了多发动机并联及复杂发动机大规模量产的技术。 但是以上的内容解答的是为什么马斯克可以选用不锈钢作为火箭箭体，而没有回答题主最关心的既然目标全回收，为什么不用其他诸如合金、碳纤维等材料，所以我得补充下。 首先不考虑一切价格因素，不锈钢加工起来是真的快，马斯克目前星舰仅仅试飞三次，但是星舰试验机已经生产至第9个......换句话说采用不锈钢作为箭体，与马斯克的"大规模量产"思维非常接近，马斯克目前只是SpaceX这一家航天企业就分别建成了卫星超级工厂与发动机超级工厂，而且还是全流量分级燃烧与配备霍尔推进器的发动机与卫星.......这和过去传统的手工平台思维完全不同。 从长远的未来考虑，马斯克现在用猎鹰九号发射十几吨的载荷都已经经常展现背靠背(连续两天)发射、一天双射.....甚至即将挑战一天三射......在马斯克的未来规划中，可重复回收的大型火箭的在役数量多多益善。 不锈钢本身一些物理特性又让以不锈钢为主要生产材料的火箭生产起来没有那么麻烦........ 当然我们不可能不考虑价格因素，因为如果你只是买一辆车代步，10万和1000万的车都能开且可以重复开，为什么不买1000万的车呢，反正又不是一次性？ 因为初购成本高，星舰目标全回收不假，但是生产制造的成本是刚性支出，这会平摊到每一次发射上，如果便宜易用的材料能解决问题，采用价格昂贵的材料也不是不可以，但是正常思维不会这么做，显得很奇怪和没必要。 |
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