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内幕故事:马斯克打算每周造一艘飞船,然后移民火星(上)

神译局 · 2020-03-12
“我认为我们大概需要1000艘飞船。”

神译局是36氪旗下编译团队,关注科技、商业、职场、生活等领域,重点介绍国外的新技术、新观点、新风向。

编者按:这个世界上没有比马斯克更疯狂的人了。在他所有的计划里面,最疯狂的无疑是殖民火星。为了实现这一壮举,关键的第一步是要造出可重复使用的重型运载火箭和飞船。数量要很多,起码1000艘。而且鉴于马斯克不能长生不老,这个速度要快。多快,1周就得造一艘飞船出来。马斯克打算怎么做?这个疯狂的想法到底能不能实现?ERIC BERGER为我们揭秘。原文发表在ArsTechnica上,标题是:Inside Elon Musk’s plan to build one Starship a week—and settle Mars。我们分两部分刊出,此为上半部分。

南德克萨斯发射场,3个焊接起来的圆环被卸到为SN2准备的压力舱上。

延伸阅读:

内幕故事:马斯克打算每周造一艘飞船,然后移民火星(下)

马斯克究竟有多想去火星啊?我告诉你一个故事吧。2月23日,星期日,马斯克在SpaceX的星舰飞船建造场,德州南部现场召开了全员大会。

时间是凌晨1点。

在大多数美国人都准备上床睡觉的时候,马斯克却把他的团队都叫了过来。他想知道为什么Starship工厂没有一直加班加点?为什么压力舱和燃料箱还没有焊好?为什么箱体还没有组装上火箭?为什么事情进展没他想象那么快?

马斯克一直都想跑快点。他没法长命百岁,他的钱到头来可能会耗光。他知道这一点。终有一日,人类殖民火星的时间窗口可能就会关闭,但马斯克不知道是哪一天。因此,他需要在这个时间窗户关闭之前再往前赶一赶。

他的那些睡眼惺忪的工程师和技术人员回应道,要想真正提速,他们需要有足够多的员工才能把工人分配到这间新兴工厂里面的特定工位,让每个人术业有专攻。这需要很多能造东西的人手才行。

马斯克回忆道:“我说,‘好啊,没问题。你可以去招人——但是要注意自己的名声。不要把你们那些永远都干不了活的堂兄带过来就行。不要那种人,OK?你要对他们负责。每个人都有自己的亲戚,那种我敢肯定不想共事的亲戚。不要把会毁了你名声的人带进来。’”

2月初,SpaceX 搞了一场大肆宣传的 “求职日”活动,招了几十名新员工。相比之下,这家Starship工厂的扩充就只能靠口口相传。马上就传。

马斯克告诉他的团队成员,周日下午1点,也就是仅12小时后他们将举办一场招聘会。然后星期一下午1点会再开一场,接着在晚上8点再开一场。一时间,主要是当地人的员工家人朋友排起了长队。汽车和皮卡在Boca Chica Highway上车水马龙。周一晚上11点的时候,SpaceX还在招聘。

就在那个周日和周一,该公司总共给南德州发射场一下子增加了252人。工人数量翻了一番,达500多人。大多数的新员工,甚至包括那些半夜刚签合同的员工,都被告知第二天一早就去上班。而在一年前,大概只有十几个人在发射场工作。不久之后,得州的这间工厂可能会成为SpaceX在加州霍桑市总部以外规模最大的一个地方。

为了加快进度马斯克将不惜砸钱,他正在德州南部证明这一点。在短短几周之内,SpaceX就在里奥格兰德河(Rio Grande River)附近建起了一座小城。一切都令人惊讶。也许,只是猜测,这个新的马斯克小镇(Muskville)会是通往火星第一座城市的发射台。

会会他们的总工程师

过去的这个周末,跟随着这股招聘的热潮,我应马斯克之邀去参观了这个发射场。发射台也是参观项目之一。你也许已经看过Starship原型,也就是所谓的Serial Number 1(SN1)加压测试过程的录像片段。那正好发生在我到这里的前一天晚上。工程师已将液氮注入到装置的燃料箱里面,目的是想确定其在高压下能不能hold得住非常冷的液体。结果不是很好。

变形、发黑、烧焦的钢铁残骸散落在发射场周围。乍一看,情况似乎很糟糕。但是再仔细看看,也不至于一切都付诸东流。移动装置的发射塔似乎没有受损。在发射台给Starship提供支持的地面系统和燃料箱由于躲在护堤后面,所以只是被火箭碎片刮出了一些伤痕。

SN1本来就不是要执飞的。如果该装置能做加压测试中幸存下来的话,按计划会再安装上Raptor发动机然后进行静态测试点火。如果测试过程一切顺利的话,马斯克可能会给三Raptor引擎测试开绿灯。但也可能不会。从事这项计划的工程师的态度可归结为:失去SN1的确很糟糕,但是下一个装置已经超越它了。SN2也即将准备进行液舱试验了。

这并不是说马斯克对丢了一艘星舰感到特别高兴。周六和周日的时候,他跟公司的工程师挤进了位于发射场外围德克萨斯大学的Stargate大楼内。一年前,SpaceX在这栋大楼的二楼租用的几间房是发射场除了几辆拖车以外唯一的设施。现在,这里只能算是前门。SpaceX已经接管了整栋大楼,把它变成了办公室和仓库两用的地方。

星期天下午,我在Stargate的一间会议室跟马斯克见面,他穿着印有“占领火星”T恤坐在长桌旁,一边喝着健怡可乐。

在谈到SN1的失败时马斯克说:“今天我刚刚与团队讨论了很久。这就是那个也许可以叫推力冰球(thrust puck)的东西——是我们嵌在三个海平面引擎上的一个倒锥体。我们已经画在那边的白板上。”

他走到白板旁,指了指一张皱着眉头的脸,笑着说:“这是我画的。”然后,他拿着了笔开始讲解火箭。

他说:“这张脸不高兴是因为这个倒锥体。这个设计很愚蠢。整个火箭最蠢的地方就是这里了,因为它又重又贵而且还不可靠。”

基本上,SN1的故障可归结为星舰靠近发动机的薄弱部分焊接不好。在承受压力时,焊缝会破裂。

马斯克很不高兴,因为在测试失败之前,他没听说过星舰的这个部分有这个问题。你觉得马斯克跟他的团队讨论了这个问题吗?是的。

他说:“我们向给团队发了一份备忘录,指出这部分设计得不好、制造也不好而且没有经过严格检查。这只是在陈述事实。我见了整支质量团队,问他们:‘你们觉得那件事办得妥吗?’ 他们说:‘不妥。’ 我告诉他们,以后一定要像对待你的孩子一样对待这枚火箭,除非你觉得你的孩子不会有事,否则就不要把它送到测试场。他们说自己确实像一名工程师表达了关切。但是那位工程师什么也没做。我说,‘OK,这种情况你得直接给我发邮件。’ 现在他们明白了。如果直接给我发邮件,而我愿意承担风险的话,那可以。不妥的是,他们觉得焊缝不好,但又没有告诉我,然后就送上发射台,结果炸掉了。现在我已经说得很清楚了。如果你把责任推给我,就得到很多宽恕。如果没有的话,就不会有宽恕。”

关于马斯克,你得知道,他是SpaceX 的首席工程师——这个头衔不是出于礼貌。马斯克此前曾告诉我,在SpaceX成立之初,优秀的工程师不会接受这份工作,但是请来的首席工程师不出色的话又有什么意义呢?所以,他就成了SpaceX 的首席工程师。到最后,SpaceX几乎所有关于火箭的决定都是他做出的。尤其是那些困难的决定。自从2019年12月以来,他已经在南德州度过了很多天(如果说不是绝大部分日子的话)。那里的员工说,圣诞节期间,他通宵达旦都在跟他们呆在一起,就为了给SN1准备圆顶结构和焊缝。

不过,马斯克在在南德州带这么久可不只是为了造一艘“星舰”。相反,他正在尝试给星舰造一条生产线。他想造很多的星舰。而且要快,一直都很快。

他说:“生产产品至少比造一个玩意儿出来困难1000%。至少困难10倍。”

马斯克应该知道这一点。2017、2018年间他曾在特斯拉经历过“生产地狱”,建立工厂,更改流程,度过了许多个不眠之夜,经历了各种精神上的痛苦。现在,特斯拉每周可生产多达10000辆汽车。

他想在德州南部部署类似的系统。实际上,马斯克的目标是到今年年底,公司每周能够造一艘“星舰”出来。然后呢?也许是再快一点。SpaceX 给这间工厂的设计目标是每72小时造一艘“星舰”。

封口机

这个地方扩张得很快

除了招聘以外,最近几个月SpaceX还在德州南部飞快地大兴土木。公司已经建起了两道大型的防风墙,其实是用作放星舰飞船的“高棚”。在过去六星期的时间里,SpaceX已经完成了两个足球场大小帐篷的搭建,并且正在搭建第三个。尽管这些帐篷很大,但还不够高,没法满足SpaceX的需求。所以前两个都是堆放在一排海上运货车(用于向世界各地运送物料的联运集装箱)上的。SpaceX最终计划在海上运货车上挖出窗户并设立办公室。由于第三个帐篷还要更高,因此最后会垒在双排的海上运货车上。

马斯克希望在这些帐篷之间弄出一条流水线,让火箭的零件从一头进来,然后经过一站站的装配,直到星舰的大块部件最后抵达高棚,准备垒到运载器上。

现场建造星舰的过程从大“圆筒”开始。这些圆筒每一个大约有两米高,直径九米。要想制造这种圆筒,要展开一段301全硬不锈钢,切割一次,然后沿着这道接缝焊接成圆筒。在无压力的状态下,这些圆筒很重,每个都接近1600公斤重。要想造出星舰的外壳,要将17个圆筒堆叠起来然后焊接到一起,顶部再按上一个鼻锥。自从约11个月前在Boca Chica开工以来,截至周六,该公司已经造出了50个圆筒。但是这个进程正在加速。现在公司每天就可以生产两个圆筒,其目标是一天四个圆筒节奏。

第一个新的大帐篷是在今年1月开始架设的,里面摆满了SN2和SN3运载器的储箱圆顶。给圆顶加压是件很困难的事情,必须在高压下能hold得住冷冻的火箭推进剂(星舰用的是甲烷)和液态氧。因此,制造必须非常小心。目前的建造流程下造一个高压圆顶大约需要一周。固定和安装钢板需要1到2天,把钢板焊接到一起需要4天,而X射线检查和维修需要1到2天。但是对于马斯克来说,一个星期才造一个圆顶的速度太慢了。

马斯克于是向他的团队发起挑战,要求他们找到提高速度、缩短制造时间并提高焊接质量的方法。他让他的工程师负责设计。最后他们认为自己已经接近找到圆顶焊接的解决方案了一个所谓“封口机”(knuckle seamer.) 的工具。他们在第二顶帐篷下造了一个原型。

这个封口机看起来就像是一条巨大的拉链,把圆顶的前面和后面铰接在一起,就像包一个墨西哥玉米卷一样。前面要焊接的接缝要贴着拉链,然后往下夹紧精确的贴合到一起。接着,在大概10分钟之内,自动焊接炬会沿着那些接缝进行精确的焊接。之后,再把圆顶旋转过去,暴露出下一条接缝。

其他的工程师已经造了一台机器来对焊缝进行X射线检查。目前,工厂配了一支X射线团队,隔离了一个工作区,清空场地,然后进行辐射检查来找出缺陷。借助这种新的X射线机,SpaceX 希望能够把可能需要一天的过程压缩到几小时。

这一切发生得太快了。快到四个星期前这些机器还只存在于工程师的脑海里面。用来测试的帐篷仅在3周前才建成的。马斯克一直以来都想把优秀的年轻工程师招进来,而在Boca Chica的帐篷底下工作的那帮人大都只有20多岁,却愿意为他们的老板拼命。为什么?因为马斯克给他们放权,让他们可以走得更快,去做一些很酷的事情,而且很快,就能看到他们的机器飞起来。

译者:boxi。


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