SpaceX 從 2015 年開始讓獵鷹 9 號助推器著陸,並在兩年內實現重複使用——第一級裝有九具發動機,約占火箭製造成本的一半。剩下的就是載荷整流罩,兩片複合材料半罩像紙漿糊成形般層疊製成,一對造價約 600 萬美元。伊隆·馬斯克向團隊下戰帖:把它們接住。「有六百萬美元從天上掉下來。」

工程師原本認定這兩片半罩絕不能碰到海水——鹽水腐蝕會毀掉精密的電子設備——於是打造了一套繁複的回收流程:每片半罩拖著一具翼傘自行操控,同時由自動控制系統轉動船隻縮短距離。2020 年 1 月,他們接住了第一片整流罩。「成功了。我們做到了,」SpaceX 發射副總裁 Kiko Dontchev 說——但並不穩定:大西洋多數時候是「一片七到九英尺浪高的顛簸爛攤子」,實際回收率低於 50%,大約 40%,慢到足以拖累發射節奏。

解法出自 SpaceX 的五步設計演算法——讓需求不那麼笨、刪掉零件或流程步驟、重複、然後優化、加速、自動化。質疑需求後發現前提根本錯了:複合材料整流罩像帆船一樣會浮,把敏感零件移高一點,落水也毀不掉。現在一艘配備起重機的標準船隻就能把半罩從海裡撈起來。回收成功率從約 40% 升到 99%,翻修只需數週,公司現在的整流罩多到沒地方放。

SpaceX 演算法的第二步——刪掉零件——問的是何必捕捉:整流罩半罩本來就是複合材料做的船;把電子設備移高,任何起重船都能把它們撈回來。

這個難題是自己造成的:「落水前接住」是一項需求,不是事實,刪掉它之後,一整套翼傘加追逐船的自动化堆疊就簡化成了一台起重機。

改為設計成能承受落水,代價只是把電子設備移位——比起專用回收船和自動會合,這根本微不足道。

40% 的回收率是對發射節奏抽的稅;到了 99%,整流罩完全不再是排程上的限制。

當自動化勉強堪用時,先質問需求,再談調校:最便宜的子系統就是你刪掉的那個,而「快速回收」未必需要「半空中接住」。

到了 2023 年,Dontchev 把整流罩形容為已經解決的枝微末節——隨時備妥,多到公司沒地方放——並在 Summit at Sea 計畫的一場演講中,把這段經歷當作他講解 SpaceX 五步演算法的實例。

追溯依據

參考來源

  1. Why did SpaceX give up on 'catching' falling fairings? Its VP of launch explains Ars Technica · arstechnica.com ·