兵者，诡道也。故能而示之不能，用而示之不用。

卫星发射是国家行为，首先考虑的是完成战略目标，其次才是成本，赚不赚钱根本就排不上号的。

卫星是用火箭发射的，而且往往是多级火箭。卫星上有各种仪器，还要有能源，这些东西统称为有效载荷。在目前的技术水平上，火箭的初始质量与卫星的有效载荷的比率大致是100比1，除非燃料技术有重大突破，最多也只能再改进个一两倍，不会有数量级的飞跃，因为这是物理定律决定的。比如说，SpaceX公司的猎鹰9号，有效载荷5吨，由两级火箭发射，总重量为500吨。

这些火箭都是一次性的，用完以后就让它们自己从天上往下掉了，砸着了花花草草的没有关系，只要别砸着人就行了。现在有些人想回收利用这些火箭，据说是可以省钱。我的看法是，重复利用初级火箭这件事，是不可行的。我也想谈谈为什么有人要做这件事。

我说这件事是不可行的，指的是从经济上来说是不可行的。从技术上来说，没有什么问题。航天飞机就是可以重复利用的火箭，而且它是个二级火箭（发射时还绑了一堆初级火箭），也重复发射了很多次，但最终结果证明这个点子很糟糕。二级火箭的载具可以重复使用，这也没有什么了不起的，当前技术完全可以胜任的。SpaceX公司前几年玩了个火箭垂直升降（大概不到一公里的高度），赢得了满堂彩，其实这根本算不了什么，我举个例子，大家就明白了。洲际导弹可以打航母，这是敌对目标，尺寸是几百米，导弹速度大概是每秒钟几千米，瞄准都没有问题；火箭垂直降落在发射台上，尺寸也有几十米一百米，而且是友好目标，火箭速度可以控制在每秒几米，而姿态控制根本就是火箭发射的必备技巧，那都不算个事。再举一个例子，洲际导弹是战略武器，其实也是个火箭，可以在很多载具上发射，发射场、卡车、铁路、潜艇乃至飞机（？这个我不确定），这些载具也都可以重复利用的。用飞机搭载火箭再发射卫星，实际上是用飞机作为可以重复利用的初级火箭。所以说，技术上是没有问题的。

问题在于，从经济上来说，重复利用初级火箭，到底值得不值得。这需要讨论重复利用的利弊。主要讨论两种方式：初级火箭的垂直起落（SpaceX模式），用飞机搭载火箭（飞机模式）。下面是数量级的估计，我们说1的时候，它可以是1/3和3之间的某个数（如果有真实数据，可以估计得更准一些）。

卫星要正常工作，大致要飞到距地面100公里的高度，速度为25马赫。这两种模式都可以到达几十公里高度，SpaceX达到5马赫，飞机大致是2马赫。这与25马赫都差得很远，但是因为最终速度依赖于有效载荷与初始重量比值的对数，所以，初级火箭还是很有用的。SpaceX的二级火箭只有总重量的十分之一左右，而飞机上发射的火箭大概比地面发射节省大约一半的重量。飞机发射的一个额外好处是，它可以飞到地球的任何位置上去发射，有利于卫星定轨——为了节省能量，卫星轨道一般处于发射点所决定的地球大圆弧附近。

所以说，作为初级火箭来说，SpaceX模式效率更高，飞机模式有个额外好处。技术上，它们都可以回收再利用，问题只是值得不值得。节省下来的钱是初级火箭的价钱，再减去重新检测的费用。

飞机不值钱，我是说，做个达到飞机效果的初级火箭应该是很简单的事情，如果你非要用F22来发射，那就是另外一码事了。飞机能发射的卫星，地面、舰船上发射只会更简单，时间上也慢不了多少——如果真是紧急情况的话，卫星变轨也可以的，只是要消耗能量、从而降低工作寿命而已。这是我认为飞机模式不可行的原因。

至于说SpaceX模式，分析起来要困难一些，因为这涉及到成本核算的问题。初级火箭在整个发射成本中占多大比例？我们没有数据，这算是国家秘密，在网上能查到的数据基本上不可信，我认为它们就是用来堵嘴的。SpaceX声称重复利用火箭，可以把发射成本降低到1%，其实这就是噱头罢了。如果初级火箭占总成本的100%，那也要重复利用100次才行，而且重新检测、搭载什么的还不能花钱。如果只占20%，就要重复利用500次——还是不要听他瞎扯了吧。初级火箭并不是什么高深莫测的东西，就是个大油箱加上几个高科技引擎而已。制作成本是不低，但检测成本也不小，用了一次以后，为了保证它下次还能用，要做的事也不老少呢。就算一半对一半好了，那就要重复利用1000次才行。此外，如果要重复利用，就意味着发射卫星是个串行工作模式，会进一步加大成本。更重要的是，对于卫星发射这个系统工程来说，初级火箭占的比重我估计连10%都不到，也许只要1%，如果真的需要那么多初级火箭，批量化生产只会降低成本。这就是我认为SpaceX模式不靠谱的原因。

我这么说，你肯定不相信的：人家都干得热火朝天的了，你在这里吹凉风有啥用？其实他们搞重复利用的原因也很简单，就是要搞钱。我上面说这件事不划算，是从整体考虑的，但是，个人是有机会搞到钱的：只要把成本划给政府，利润划给个人就行了。研发成本算NASA的，省下来的钱算公司的，当然可以赚钱了，这就是白手套的工作原理。当然，白手套也不是好当的，也要讲资格，还要有说法。我以前举过例子，同时做同样的事情，波音就可以拿26亿美元，而SpaceX只能拿16亿，SpaceX还要玩回收的花活，波音则是一副你爱来不来的面孔。其他国家就不玩这样的花活，特别是中国，原因也很简单，中美是两个极端，其他国家介于其中：中国是政府指挥钱，不用玩花活；美国是钱指挥政府，需要搞噱头。

SpaceX说搞回收也说了好几年了，架势也摆得很足，但是直到现在也没有真练成过一回呢，倒是赢得了“鸽子王”的美名（据说是因为经常放鸽子）。什么时候他能够用同一艘火箭连续放上三次卫星，那就算他有本事、真的没吹牛！我认为是看不到了，原因有两个：卫星可比火箭贵多了，卫星所有者才不在在乎你回收不回收呢，发射成功了才是正事；SpaceX经过这些年的忽悠，应该快要修成正果了，差不多要做到 too big to fail 了，也就不用再搞这些花活了。

如果你还不信，咱们就骑驴看唱本——走着瞧。

注：具体论证必然涉及真实数据，我没有能力获得真实数据，也没有时间去认真分析，所以，也就只能这样说说了。但是我相信，真正的分析过程也不过就是这样做的，只是多了些详细的数据而已，至于说结论，这里的估计，虽不中，亦不远矣。

就算是对前几天博文的补充吧。

关于飞机发射小卫星的评论http://blog.sciencenet.cn/blog-1319915-870762.html