2019-08-03 11:45:00
先說幾句題外話:我在前文《域外管轄權》裏,介紹《美國陷阱》這本書給中文讀者的時候,講到了GE政治能量很大,可能是美國肢解Alstom的推手。當時並沒有憑據證明GE主動挑起了讓Pierucci受逮捕的反海外腐敗法案件,所以我根據有幾分證據說幾分話的原則,只能依邏輯推斷GE可以被動地參與受益。
後來那篇文章有很大的反響,刊登它的《觀察者網》似乎接著促成了《美國陷阱》的翻譯和出版,並合作邀請Pierucci到上海演講。我注意到有讀者在閲讀過《美國陷阱》的中文翻譯版之後,說Alstom的案子的確是GE主動安排美國司法部去辦的。我想提醒大家,我並不懂法文,這本書又始終沒有英文譯本,半年前我對它的瞭解完全來自英國人的書評和節譯,所以錯過一些細節有所難免。
不論如何,做爲一個Evil Business(邪惡企業)的典型,波音居然可以壓倒上述的GE。我在今年四月初的《737Max必須重新認證》一文中,詳細介紹了737Max問題的來龍去脈。最近有消息傳出,南方航空也在四月就決定要取消所有後續的737Max訂單(不知我的文章是否有影響),但是客機行業的慣例是不能退訂金的。當然南方航空可以要求中國民航局或法院强制認定波音負擔100%的責任,不過更大的可能是要把訂單轉爲787。
這裏的問題在於波音的漏子已經大到連FAA都不敢再幫忙遮掩的地步,結果是美國媒體(尤其是《紐約時報》)又得到了一連串的爆料。其中有關737Max的,仍然集中在MCAS那套飛控軟件的諸般細節上,所以表面上雖然難堪,實際上卻幫助波音掩蓋了氣動設計的真正問題。但是後來連生產787的South Carolina工廠也鬧出一大堆醜聞;其本質是波音在過去十幾年,爲了降低成本、提升利潤,在人事和管理上亂抄捷徑,已經是整個公司每個部門都腐爛到底。這一方面證實了我在《737Max必須重新認證》一文中的邏輯推論,另一方面卻暗示了787很可能也帶著一身的病。波音占有全世界民航客機市場的一半,未來各國的航空公司和乘客如何自求多福,實在是個大大的難題。
在軍用市場方面,美國國防部長Shanahan在六月23日因家庭醜聞而辭職,Trump最後決定讓Mark Esper接手。Shanahan是波音高管出身,Esper卻是Raytheon的人。Shanahan在國防部當主管雖然不久,但是積極主動地做出了許多重大的采購決定:不但無視KC-46加油機的一大串毛病,徑行增發獎金;空軍的新教練機和海軍的艦載無人加油機,亦即軍方過去幾年最大的兩筆新航空訂單也都很巧合地給了波音;連正在準備退役的F-15都重新畫上口紅、粉墨登場,要搶Lockheed F-35的生意。
當然人去政息,到了七月23日,波音反過來宣佈要提前退出價值850億美元的GBSD(Ground Based Strategic Deterrent,陸基戰略嚇阻,其實就是美國新一代的陸基核彈道導彈)競標;這個肥得流油的項目(金額和大對撞機的實際價格相當),現在基本已經落入Northrop的口袋裏。好玩的是,在2017年的上一輪競爭中,Shanahan做爲剛上任的副國防部長,主持了將Lockheed淘汰出局的決定。
回顧了民用航空、軍用航空和軍用航天,我們終於可以言歸正傳,來談本文的真正主題,也就是波音的民用航天生意。
美國的民用航天由NASA(國家航空航天局)主管。在Space Shuttle(太空梭,或航天飛機)計劃嚴重超支並且連續出事之後,只能回歸舊式的大火箭。
在2004年,小布希如同今日的Trump一樣,也突發奇想,要重新載人登月。於是NASA啓動了長達30年、總額2300億美元的Constellation(星座)計劃,開始設計Ares I和Ares V兩型火箭,低軌道(LEO,Low Earth Orbit)最大載重能力將達到188公噸。不過Obama上臺之後,發現NASA執行效率極低,五年多下來什麽正事都沒幹,基本上純粹是對承包商的利益輸送,於是在2010年初取消了整個計劃。
但是NASA那麽大的官僚體系,再加上政治能量極大的承包商,數以萬計的工作崗位都要繼續吃飯,沒有個名目也不行,於是把計劃和火箭都換了同一個名字,成為Space Launch System(SLS,空間發射系統)。藉著回收使用Shuttle的各種既有子系統(包括火箭引擎、燃料箱和助推器,Orion載人艙則是太陽神的放大版,所以真正換了的就只有火箭殼子和電子系統),低軌道最大載重能力降到70公噸(然後將增加到130公噸),每年的預算則勉强壓低到20億美元左右。就這樣因陋就簡的設計,九年下來同樣也是一再拖延,例如原本(2013年時)預期在2017年首飛,結果每過一年延後半年,現在的計劃是明年六月;但是如同英文裏常説的: Don’t hold your breath,不要屏息以待(,否則會窒息而死)。
那麽這個十幾年來拿了錢不幹事的承包商是誰呢?是一小一大兩個:負責Orion載人艙的是Lockheed,占了絕大額份的SLS火箭主體則由波音包辦。
引發我寫這篇文章的,是以下這個有關波音SLS火箭生意的最新爆料:https://arstechnica.com/science/2019/08/rocket-scientist-says-that-boeing-squelched-work-on-propellant-depots/;它的消息來源則是George Sowers。
2009年時,Sowers教授還在ULA(United Launch Alliance,聯合發射聯盟,這是波音和Lockheed在2006年合資成立的新公司,負責統合兩者以往賣給NASA的老產品,以期消弭競爭,維持較高的利潤率)任職,做一個研發計劃主管。他的構想是直接利用既有的20+噸級載重火箭(即Atlas V和Delta IV,都是ULA的產品;前者來自Lockheed,後者原屬波音)推送Centaur上面級(半人馬,也歸ULA管,來自Lockheed;這是目前還在飛的美國航天器中的老爺爺,1962年首飛,比Apollo計劃的前身Project Gemini還要早),把燃料(在Apollo計劃裏,佔總載重的70%)、登月飛行器和宇航員分幾次送上近地軌道,組合之後再飛往月球。
這個主意(叫做Distributed Launch)在60多年前太空時代剛開始,就已經被仔細考慮過了。後來Apollo還是采用一次性發射的設計,除了當時不差錢的時代背景之外,最主要的考慮,在於60年代的技術,無法把低溫液體燃料(Cryogenic Fuel,包括液氧和液氫,後者尤其是個大問題)在軌道上保存,只能在發射前直接加注入火箭。
Sowers注意到燃料冷藏技術已經今非昔比,而100+噸級和20+噸級載重火箭的價差卻比50年前高出許多,於是登月的最優解也就顛倒過來,而且差別極大,可以節省十倍以上的費用;這是因爲他的ACES/Depot(Advanced Cryogenic Evolved Stage/Depot,先進低溫演進火箭級和儲藏倉;參見https://www.ulalaunch.com/docs/default-source/exploration/evolving-to-a-depot-based-space-transportation-architecture.pdf)不需要花幾百億、甚至上千億美元去開發新一代的100+噸級重載火箭(Heavy Lift Rocket),例如SLS。
ACES/Depot的上面級總成,由Centaur搭載一個附有遮陽罩的低溫燃料箱;只需要Atlas V-400這個基本型火箭就能發射進入軌道。
做爲ULA的大股東,波音自然不會容許一個一年1億美元(而且還要和Lockheed平分)的生意,取代一年至少20億美元的SLS。於是先在2011年下令不准對外提起ACES計劃和“Depot”這個字眼,隨後Sowers和ULA的CEO(Michael Gass)也先後離職。Sowers尤其懷恨,但是人在航天工業,怎麽能得罪波音呢?一直到最近幾個月,波音真正成爲過街老鼠,他才敢對媒體談起這件往事。
Trump上任不久,就要求NASA在2028年之前完成載人登月;上個月副總統Pence又宣佈時限提前到2024年,NASA的執行計劃也隨之不斷修改。然而不論預算如何大幅增加,技術核心仍然是SLS。我們可以總結上文,得到兩個很強的邏輯結論:1)波音在八年前扼殺ACES/Depot,是絕佳的商業決定;2)既然SLS是由波音負責,別説2024年,就是2028年,NASA的載人登月也絕無成功的可能。
相對的,中國的載人登月計劃還沒有正式啓動;目前先期準備上馬的一些項目,例如100+噸級的長征九號火箭,仍然依循Apollo和SLS的一次性發射思維路綫,所以在資金和時間上的投入都非常大,風險也很高,隨之使得載人登月不可能在2035年之前完成。尤其中國在氫氧火箭引擎技術上,特別落後,不但不如美國,連日本都比不上。2016年才有20+噸級的長征五號火箭完成首飛,隨即2017年的第二次發射失敗了,問題就出在第二級的YF-77氫氧火箭引擎上。
我的建議,是中方仔細研究一下(真是相當簡單的)ACES/Depot設計,那麽就能揚長避短,繞過開發100+噸級火箭這個大難關,在長征五號稍微成熟穩定之後,馬上可以開始載人登月計劃(因爲長征五號只須要送燃料,有些風險也可以承受)。如此一來,不但節省十倍左右的經費,而且在2030年之前就能成功。
我在《開發太陽系的經濟效益》一文中,曾經仔細論證過,載人航天的實體經濟效益(包括科技衍生)是負值;它之所以值得投資,在於心理方面的對内提升士氣和對外產生光環。換句話説,它在經濟學上的作用和價值,屬於廣告類。載人登月,則相當於美國的超級杯,是最高大上的廣告,而且如同球賽本身,贏家(亦即捷足先登者)將獲得絕大多數的光環。當此世界霸權交替的關鍵階段,這個廣告的價值更加可貴;所以中國航天機構至今總是說不急著載人登月的公開立場,應該是因爲衡量自身技術實力嚴重不足之後,不得已的説辭和決定。
20+噸級的火箭,除了載人航天之外,還有許許多多的實際應用;100+噸級的火箭,卻只有一次性發射載人登月這個唯一的用處。既然有了換為前者來完成同樣任務的選項,而且還多快好省,那麽純粹爲了發展100+噸級火箭技術而硬要去發展,就不只是極大的浪費,而且是本末倒置、自找罪受,平白地花大錢在國際載人登月競賽中故意買輸。這只有在極端自由主義理念下,像波音這般自私無恥的團隊,或者是習慣勾結境外勢力的漢奸買辦,才做得出來的事。我相信中國的航天從業人員,一旦獲得了新的相關資訊,會毫不猶豫地以國家利益爲先,做出正確的技術路綫選擇。