像火箭科学家一样思考-迭代思维

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Aug 11, 2024
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今天在看《像火箭科学家一样思考》这本书，其中最触动我的是迭代思维，我想起了《埃隆·马斯克传》中，马斯克聊到2008的经历
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SpaceX的迭代

今天在看《像火箭科学家一样思考》这本书，其中最触动我的是迭代思维，我想起了《埃隆·马斯克传》中，马斯克聊到2008的经历：
  • SpaceX 的第一款运载火箭叫猎鹰一号（Falcon 1）。2006 年第一次发射，升空 30 秒就爆炸了。原因是化学药剂腐蚀了一个铝制螺母，改进方案是换成不锈钢的。
  • 2007 年第二次发射坚持了 7.5 分钟，然后因为燃料突然无法进入发动机而失败。
  • 2008 年第三次发射正好赶上金融危机，特斯拉公司也出了问题，马斯克又离婚，已经没钱到了要向朋友借钱租房住的程度。结果这次发射又失败了。原因是一级火箭和二级火箭分离后，一级火箭还没有跑开就再次点火，撞上了二级火箭…… 众人心灰意冷，这时候马斯克宣布自己又找到了投资，钱还够再发射两次。
为什么有人敢在这时候投资 SpaceX 呢？因为它虽然一直失败，但是一直在迭代。这几次发射一次比一次进步，特别是第三次，已经自信到根本就不是单纯做实验，而是带上了三颗卫星，是玩真的。而且事后几个小时工程师就找到了原因，其实就是一个参数的事儿。
2008 年 9 月紧接着进行第四次发射，一举成功。当年 12 月，NASA 就给了 SpaceX 一个 16 亿美元的大合同，让它负责往空间站运输人员和物资的任务。
只看成败，SpaceX 的生死就在一线之间；看迭代，SpaceX 一直活得挺好。这个道理是只要你敢于直面失败，你其实更容易从失败中学习。

SpaceX的发射历程

我使用Claude 3.5 Sonnet梳理了下SpaceX的发射过程：
以下是SpaceX的主要发射记录:
  1. Falcon 1 (2006-2009)
Falcon 1是SpaceX的第一款火箭,也是世界上第一款由私人公司开发的液体燃料轨道级火箭。
  • 2006年3月24日:首次发射,失败。 原因:发射后约33秒发生引擎火灾,导致火箭坠毁。 改进:加强了发动机防火设计。
  • 2007年3月21日:第二次发射,失败。 原因:第二级在分离后不久失去控制。 改进:改进了第二级控制系统。
  • 2008年8月3日:第三次发射,失败。 原因:第一级和第二级分离时发生碰撞。 改进:优化了分级分离过程。
  • 2008年9月28日:第四次发射,成功。 这是Falcon 1的首次成功发射,也是SpaceX的首次成功轨道发射。
  • 2009年7月14日:第五次发射,成功。 这是Falcon 1的最后一次发射1.
  1. Falcon 9 v1.0 (2010-2013)
Falcon 9是SpaceX的主力火箭,v1.0是其第一个版本。
  • 2010年6月4日:首次发射,成功。
  • 2012年5月22日:首次向国际空间站发射Dragon飞船,成功。
这个时期Falcon 9共进行了5次发射,全部成功5.
  1. Falcon 9 v1.1 (2013-2016)
这是Falcon 9的升级版,增加了推力并引入了一些可重复使用的技术。
  • 2013年9月29日:首次发射,成功。
  • 2015年6月28日:发射失败。 原因:第二级液氧箱内的一个支撑件断裂,导致箱体破裂。 改进:加强了液氧箱的结构设计。
这个时期共进行了15次发射,14次成功,1次失败5.
  1. Falcon 9 Full Thrust (2015-2018)
这是进一步升级的版本,增加了推力并改进了可重复使用性。
  • 2015年12月22日:首次发射,成功。同时实现了首次陆地回收。
  • 2016年9月1日:发射前测试时发生爆炸。 原因:二级液氧箱中的固态氧与碳纤维复合材料发生反应。 改进:改变了加注程序,降低了液氧温度。
这个时期共进行了36次发射,35次成功,1次失败5.
  1. Falcon 9 Block 5 (2018-至今)
这是目前使用的最新版本,进一步提高了可重复使用性和可靠性。
  • 2018年5月11日:首次发射,成功。
  • 2024年7月:一次罕见的失败。 原因:第二级检测到液氧泄漏6. 改进:尚未公布具体改进措施。
截至2024年7月,Falcon 9已经成功发射了364次,失败次数极少4.
  1. Falcon Heavy (2018-至今)
Falcon Heavy是SpaceX开发的重型运载火箭,由三个Falcon 9第一级捆绑而成。
  • 2018年2月6日:首次发射,成功。
截至目前,Falcon Heavy已经进行了多次成功发射,没有记录到失败1.
  1. Starship (2023-至今)
Starship是SpaceX正在开发的全新火箭系统,旨在实现火星殖民等远大目标。
  • 2023年4月20日:首次轨道测试,部分成功。 虽然火箭在飞行几分钟后爆炸,但SpaceX认为从中获得了大量有价值的数据1.
  • 后续测试正在进行中,SpaceX采用快速迭代的方法不断改进设计。
总的来说,SpaceX的发射记录展示了从早期的频繁失败到如今的高度可靠。公司通过不断学习和改进,已经成为全球领先的航天发射服务提供商。

再进化：星舰的四次发射

可以看到从2008年第一次发射成功之后一直到2015年才出现了又一次的发射失败，其实 NASA 失败的任务虽然多，但是它有一个优点 —— 它每一次失败都不是白失败，它总能够给你找到失败的原因，总结一个教训。而且 NASA 从来不会把失败原因归结为“偶然”，总是落实到人为因素。这个传统好像是航天领域的一个「金定律」，SpaceX也是遵循同样的规则
再说回2024年发射成功的「星舰」，今天又回顾了下这几次的发射历程，看到火箭发射的那一刻，真的是心潮澎湃，但是最让我感动的是2023年4月20日9点27分第一次发射，在发射后3分48秒左右，在38000米的高空，火箭开始旋转下坠并最终爆炸。
20分钟后，马斯克缓过来了，他用大家熟悉的调调发了条推文：“祝贺SpaceX团队完成激动人心的星舰首飞测试，为几个月后的再次发射学到了很多。”他的推特首页公告，也随之改为了：“nothing”。
然后又是一次次的再试、再失败到第四次的成功：
  • 2023年11月，星舰第二次试射，火箭第一、二级成功分离，但飞船在到达目标高度前爆炸。
  • 2024年3月，星舰第三次试射，发生火箭第一级“超级重型”助推器意外解体和“星舰”飞船失联事故。
  • 三个月后，2024年6月6日晚，星舰第4次飞行测试，其超重型助推器软着陆成功。马斯克发帖：“SpaceX团队取得了史诗般的成就！！”
在第一次发射出去之后，其实星舰已经成功了！这就是迭代

Reference

  • 像火箭科学家一样思考
  • 埃隆·马斯克传
  • 得到精英日课
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