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    18火箭制造法SpaceX,2002—2003年



    位于得克萨斯州麦格雷戈的试验台

    质疑每一项支出

    马斯克对成本控制极为关注,这不仅是因为他要花他自己的钱(虽然那确实是一个理由),更是因为把每一分钱都花在刀刃上对实现他的最终目标(殖民火星)来说至关重要。航空航天领域的零部件供应商提供的部件价格不能让他满意,他质疑这些价格,因为这些部件的价格一般要比汽车行业的类似零部件高出10倍。

    他对成本的关注,以及他天生的控制欲,让他产生了这样一种想法:尽量多在公司内部制造零部件,而不是从供应商那里购买,这是当时火箭产业和汽车行业的通行做法。穆勒回忆说,有一次SpaceX需要一个阀门,供应商要价25万美元。马斯克说他们心太黑了,并对穆勒说我们应该自己制造。他们在几个月内就以很低的成本完成了这项工作。另一家供应商负责提供一种能使上级发动机的喷管旋转的驱动器,报价12万美元。马斯克说这东西并不比车库门开关复杂多少,于是他要求手下的一名工程师以每个5000美元的成本把它造出来。为穆勒工作的年轻工程师杰里米·霍尔曼发现,洗车系统里用于混合清洗液的阀门改造后就可以与火箭燃料一起工作。

    还有一家供应商,交付了一批装在燃料箱顶部的铝制整流罩,随后就抬高了下一批产品的价格。“这就像油漆工给你的房子刷了一半漆后坐地起价,要你花3倍的价钱才肯刷完后一半,埃隆可不吃这一套。”马克·容科萨说道,他是马斯克在SpaceX关系最亲密的同事。马斯克说这样敲诈他的人跟在莫斯科卖火箭的家伙没什么区别,他对容科萨说:“我们自己做。”于是装配设施中增加了一个新的部分来打造整流罩。几年后,SpaceX在内部就完成了70%的火箭零部件制造工作。

    当SpaceX开始生产第一批默林火箭发动机时,马斯克问穆勒这东西有多重,穆勒说大约1000磅。马斯克说,特斯拉ModelS的引擎重约4000磅,制造成本约3万美元。“如果特斯拉的引擎重量是你的发动机的4倍,为什么你的发动机要花那么多钱?”

    其中一个原因是,火箭零部件的制造受到军方和美国国家航空航天局规定的数百种规格与要求的制约。在大型航空航天公司,工程师们严格遵守这些金科玉律,马斯克则离经叛道,他要求工程师质疑这些规格要求,这后来成为他五步工作法当中的第一步,在公司内部这一步被称为“质疑”,这也是他开发产品时的口头禅。每当工程师把某项“要求”作为做某事的理由时,马斯克就会质问他们:谁提出的这个要求?如果工程师回答“军方要求”或“法律要求”,都不能让他满意,马斯克坚持要让他们说出提出这些要求的人员姓名。“我们讨论如何鉴别发动机的水平、如何判定燃料箱是否合格时,他会问大家:‘为什么我们必须这样做?’”蒂姆·布扎说,他曾是波音公司员工,后来成为SpaceX负责发射与测试任务的副总裁,“我们会说:‘军事规格标准里要求的。’他又会问:‘谁起草的?为什么这么要求?’”他反复叮嘱大家,所有要求都应该被当成建议,不可变更的金科玉律只有那些物理学定律约束下的条件。

    狂热的紧迫感

    穆勒在研究默林发动机时提出了一个时间表,可以尽快实现发动机的其中一个版本。马斯克不认为这个计划称得上“尽快”。“怎么会花这么长时间?”他问道,“蠢透了,再给我砍掉一半时间。”

    穆勒表示反对:“你不能把我已经缩短一半的时间表再砍一半。”马斯克冷冷地看着他,让他会后留下来。二人独处时,他问穆勒还想不想继续负责发动机方面的工作,穆勒说他想,马斯克就说:“那我要什么,你就得做到!”

    穆勒同意了,然后干脆利索地把时间表砍半。“结果你猜怎么着?”他说,“我们最终开发出来的用时与我们最初的时间表基本一致。”有时马斯克疯狂的进度规划能把不可能变成现实,但有时也做不到。“我学会了一点,永远不要跟他说不。”穆勒说,“就说你要去尝试,如果不成功,以后再解释原因。”

    马斯克坚持设定各种不切实际的最后期限,即使在没有必要的时候也是如此,比如他命令大家在几周内为尚未建成的火箭发动机搭建试验台。他反复宣称:“服从于狂热的紧迫感才是我们的工作原则。”这种紧迫感就其本身而言是好东西,它让工程师必须按照第一性原理去思考。但正如穆勒指出的,这是把双刃剑。“如果你设定了一个跳一跳就能够得着的目标,大家会认为有可能完成,就会付出额外的努力。”他说,“但如果你塞给他们一个地球人根本达不到的目标,工程师都不傻啊,你从一开始就会让大家备受打击。这是埃隆最大的缺点。”

    史蒂夫·乔布斯也做过类似的事情,他的同事说这是他的现实扭曲力场。他设定一个不切实际的最后期限,当大家还犹豫不决时,他眼睛眨都不眨地盯着他们说:“不要害怕,你们可以做到的。”虽然这种做法会让大家士气低落,但他们最终完成了其他公司无法完成的事情。“尽管我们没能达到埃隆制定的大多数时间表和成本目标,但我们仍然打败了所有同行。”穆勒承认,“我们开发了史上成本最低、性能最棒的火箭,而且最终结果会让我们备受鼓舞,即便老大对我们并不总是很满意。”

    从失败中学习

    马斯克采取了一种迭代式的设计方法:迅速制成火箭和发动机原型,进行测试,炸毁,修改,再次尝试,直到最后做出能用的东西。快速推进,把试验品炸掉,然后重复这一过程。“你不需要完美地规避多少问题,”穆勒说,“关键是你能多快找出问题,然后解决它。”

    比如有一套火箭军事规格要求,每个新版本的发动机需要在一连串不同的条件下进行多少小时的试射。“这个方法很烦琐,而且成本高昂。”蒂姆·布扎解释说,“埃隆告诉我们,只要制造一个发动机,在试验台上点火,如果它能工作,就把它装在火箭上,送上天。”由于SpaceX是一家私营公司,而且马斯克愿意藐视规则,所以他们可以冒任何愿意承担的风险。布扎和穆勒持续推进发动机,直到发动机解体,然后说:“好,现在我们知道它的极限在哪了。”

    这种对设计迭代的信念意味着SpaceX需要一个对试验要求宽松的测试场所。起初,他们考虑了莫哈韦航空航天港,但2002年年底,该县的一个委员会不断推迟对SpaceX的申请做出批准决定。“我们需要尽快离开莫哈韦这个鬼地方,”穆勒告诉马斯克,“留在加州很难成事。”

    那年12月,马斯克在普渡大学发表演讲,该校有一个著名的火箭测试项目,随行的还有穆勒和布扎。在演讲现场,他们遇到了一位曾为比尔航空航天公司工作的工程师,该公司是众多已破产的私营火箭公司之一。他介绍了比尔公司在得克萨斯州麦格雷戈外的废弃试验场,位于韦科以东约26英里处,还留给他们一个仍住在该地区的前雇员的手机号码。

    马斯克决定当天就飞过去考察。在路上,他们给这位前雇员乔·艾伦打了电话,联系上他时,他正在得克萨斯州立技术学院学习计算机编程。艾伦从未听说过马斯克和SpaceX,但他同意在旧试验场的一个三脚架下与他们见面。当马斯克的飞机降落时,他们轻而易举地在沙漠中找到了那个三脚架,足足有110英尺高。艾伦站在它下面,靠着他那辆破旧的雪佛兰皮卡。

    “天哪,”穆勒在经过现场时对布扎喃喃道,“我们要的东西几乎都在这里。”在灌木丛中,有测试台和供水系统,还有一个掩蔽用的木屋。布扎喜不自胜,说起这里的设施能派上多大用场。马斯克把他拉到一边,说:“别夸了,越夸越贵。”马斯克最后当场雇用了艾伦,每年仅支付45000美元就租用了麦格雷戈的场地及其废弃的设备。

    这样,SpaceX兄弟连的故事就开始了:一帮对发射火箭抱有执着追求的火箭工程师,在穆勒和布扎的带领下,在马斯克间或造访的视察中,在得克萨斯州响尾蛇不时出没的贫瘠沙漠里,在一块由混凝土浇筑的地面上,点燃了火箭发动机并一次次引爆。在他们口中,这就叫“无须计划的快速拆卸”。

    默林发动机的第一次试射是在2003年3月11日,穆勒生日当天的晚上。煤油和液氧注入推力室后只燃烧了半秒,而这就是他们需要的结果,确保这套机制能够运作。他们开了一瓶售价1000美元的人头马干邑来庆祝,这是马斯克在一场太空主题会议发言后收到的礼物。他的助理玛丽·贝丝·布朗把它交给了穆勒,以便需要庆祝时助兴。他们用纸杯喝光了这瓶酒。

    即兴发挥

    穆勒和他的团队在麦格雷戈每天花12个小时测试发动机,在澳拜客牛排馆吃了晚饭后,深夜又与马斯克进行电话会议。马斯克向他们提出技术问题,当工程师答不上来时,他常常会怒火中烧,就像一台轰鸣的发动机。直到深夜,他们才想出改进办法。马斯克对风险容忍度奇高,所以他催促他们去找到替代性的解决方案。他们用上穆勒带到得克萨斯州的机床,试图在现场进行修复。

    一天晚上,闪电击中了一个试验台,打坏了一个油箱的增压系统,导致油箱的一层膜出现鼓包和裂缝。换作一家正常的航空航天公司,那就应该更换油箱了,得花上几个月的时间。“不要换,修修就行。”马斯克说,“带着锤子上去,鼓包敲一敲,裂缝焊接好,然后接着弄。”布扎觉得这样做太疯狂了,但他已经学乖了,听老板的就好。于是他们走到试验台前,把隆起的鼓包敲回去。马斯克跳上飞机,飞了三个小时过来,亲自监督整个过程。“当他出现时,我们开始测试装有燃料的油箱,没有出什么问题。”布扎说,“埃隆相信逢山开路、遇水搭桥,出什么情况都有办法补救。这让我们获益匪浅,而且整个过程很有趣。”这样也为SpaceX省下了几个月的时间,可以测试火箭样机了。

    当然,这样做也不是屡试不爽的。马斯克在2003年年底尝试过类似的非常规方法,当时发动机推力室内部的热扩散材料出现了裂缝。“先是一个裂缝,然后是两个、三个,第一批推力室里有好几个都裂开了,”穆勒回忆说,“简直惨不忍睹。”

    当马斯克收到这个坏消息时,他命令穆勒想办法修复它们。他说:“我们不能就这么把它们扔了。”

    穆勒回答:“没法修。”

    马斯克一听就怒了,他让穆勒把这三个推力室装到他的飞机上,他带着它们飞到了洛杉矶的SpaceX工厂。他的想法是涂上一层环氧树脂胶,让胶水渗入并填补裂缝。当穆勒说这个想法很疯狂时,他们吵了一架。最后,穆勒妥协了,他告诉团队:“他是老板,听他的。”

    当推力室运抵工厂时,马斯克穿着精致的皮靴,本来打算去参加圣诞派对,结果他没去,花了一整夜时间帮着涂抹环氧树脂胶,靴子都弄脏了。

    这场补救失败了。一旦施加压力,环氧树脂的粘接处就会松动。他们不得不重新设计推力室,发射的时间也推迟了四个月。但马斯克愿意在工厂通宵达旦地工作,实践创新的想法,鼓励他的工程师不要害怕尝试非主流的修复方法。

    所以在SpaceX,一种制造模式被固化了下来:不断尝试新的想法,然后随时准备炸掉做好的东西。当地的居民已经习惯了爆炸,但当地的奶牛还没适应。就像拓荒者围着马车转一样,每当发射场地发生大爆炸,奶牛们就会围成一圈,把小牛犊护在中间。麦格雷戈的工程师们还支起了一个“奶牛摄像头”,这样就可以观看奶牛绕圈的整个过程。