SpaceX成功靠什么？火箭回收只能排第六
本文来自微信公众号：理念世界的影子（ID：spaceodyssey1968），作者：洞穴之外，头图来自：视觉中国
提起SpaceX，我们都会想起回收。SpaceX成功就是因为火箭回收，这是笔者常听到的论断。
这个论断，听起来很像回事，但细想来未必。就像我们说“五道口男子体校”名气大，是因为“无体育，不清华”？显然不是。体育是清华成功的强烈加分项，回收是SpaceX成功的强烈加分项，但不是必要条件，更不是充分条件。
在铸就SpaceX成功的因素中，回收排第六。回收是成功的第六块馅饼，只有先把前五块吃下去，第六块才能吃得饱，才能吃得撑。没有前面五块馅饼，第六块就如空中楼阁、水中浮萍，没有任何依托，最终就是镜花水月。
前五块馅饼分别是：
可维系的市场
靠谱的绝对权威
极高的成功率
不缺的现金流
强悍的运载效率
一、可维系的市场
市场是需求。在所有问题分析中，笔者永远把需求、把市场放在第一位。
没有需求，可以做出一款火箭，甚至技术较好的火箭，但这只是“重”器。有了市场，才可能做“大”器，在做“大”的竞争中，才可能达到又“大”又“重”，成为“强”。
国之重器，指质量指标很高，而大器，是数量很多。在特定条件下两者可以相互转换，通过JMRH完成这个转换过程，最终期望是又大又重，是为强。“重”可以靠举国体制，“大”只能靠市场，又“大”又“重”，即“强”，需要双管齐下。
关于发射市场，统计Falcon 9和Falcon Heavy发射次数如下。
数据来源：https://space.skyrocket.de/doc_lau/falcon-9.htm，数据截至20220408.
注：表格中官方（其它）指直接来源于USAF、NRO、NOAA，笔者对卫星不熟没有一一溯源，有些统计为商业用户的也可能直接来自官方。
图 Falcon 9和Falcon Heavy历年发射次数统计
从统计图表中笔者得出如下结论：
NASA既引导了Falcon 9的启动，在很长一段时间内也提供了稳定的市场预期，是Falcon 9坚硬的基石和稳定的锚。除去刚成立前几年小额度融资，SpaceX的第一杯羹来自NASA的COTS计划（详见《洞穴之外|美国商业航天往事》），Falcon 9的前5发均来自NASA，不要小看只5发，一款起飞重量333吨、运载能力7吨、从未验证过的中型火箭（v1.0构型），除了官方，在商业市场上几无可能找到载荷，譬如Falcon Heavy只能把Musk的座驾打上天。如从未开始，又何谈壮大。
商业用户经过2017年和2018年的饱和后，预期已经回落。除了7次铱星、中国台湾的福卫五号、西班牙的Paz、阿根廷的SAOCOM、Skybox公司的卫星外，26次商业合同中15次均为GTO任务。2019/2020/2021的6/3/3次发射中分别有3/2/3次GTO任务。当GTO任务饱和后，SpaceX的商业发射任务也基本饱和。毕竟，高达20吨的运载能力的低轨卫星少，想拼单也不容易。
Starlink开启了SpaceX的内循环，呈井喷式增长趋势。从2019年5月24日Starlink-1首飞以来，至2022年4月8日，短短2年间，已发射到了Starlink-42。在时间上与商业用户回落日期完美衔接，且Starlink的to C属性，更给人以无限预期和遐想。
古人说，一命二运三风水，四积功德五读书。笔者类比一下，命是出身、运是时代背景、风水是行业特点、功德是人脉、读书决定战略。前三者让人登堂入室，后两者让人登峰造极。只有先登堂入室才有可能登峰造极，但登堂入室了，如果人脉、战略有失，也只能仅仅在大堂转转，而无法登峰造极。
SpaceX的成功，靠NASA的COTS计划登堂入室，通过Starlink计划登峰造极。如果溯源，成功的起点可以追到1958年10月1日，NASA这个既管顶层、又管基础的国家机构成立之日。在NASA眼中，SpaceX、波音、洛马都是承包商，没有本质区别；在NASA手中，有钱、有技术、有发射场（LC-39A），NASA做的只是选择和培育，SpaceX的成功就是NASA的成功。
今天，我们如果要学SpaceX，也许第一个要回答的问题就是：何以登堂入室，可维系的市场在哪？
二、靠谱的绝对权威
大家都在说SpaceX的扁平化管理和创新，好像这是揭开其成功的管理密码。笔者不懂什么管理，但看SpaceX、苹果、华为，都有一个共同的特点：靠谱的绝对权威！
这里有三个关键字：绝对、权威和靠谱。
首先是绝对，一山不容二虎，一个企业最大的危机是内斗。竞争带来的是进步，内斗只能带来混乱。偏偏人是非理性或非全局理性的，小集团内部的利益之争很多时候总大于总体利益的考量。一个企业，如果存在管理层分歧，或管理层与股东分歧，必将人心涣散、无所适从，分歧时间越长，企业越拉胯。
其次是权威，权威分为形式权威和实质权威。职位是形式权威，通过掌握的信息、具备的能力让大家认同是实质权威。公司创始人是形式权威，但如果不是实质权威，在“上级干预”和“下级自主”之间的把控，将变得尤为重要。工作总要有下级来做，尤其是航天这种专业化很强的工作，如果下级想办某件事情，只要上级不明确反对一般都能办或变通着办；如果下级真的不想办，有的是办法踢皮球，瞒报、拖着、制造困难，或频繁请示等等。因此，绝对权威的取得需要联通形式权威和实质权威，要么彻底放权，要么是集两者于一身，如SpaceX、苹果和华为，否则，公司无法做到锐意进取，效率大损，最坏情况是老气沉沉。
最后是靠谱，形式权威强势，可以通过清洗实质权威的办法，来达到短时间的绝对权威。在这种情况下，靠谱就尤为重要了。是不是只要创始人懂技术就能达到相对靠谱的绝对权威了呢？不一定，一是懂和善于决策之间有跨度，需从单纯的懂，要提升到及时决策、能提前预判并能忍受决策带来的负面后果，就是会拍不离谱、快拍不纠结；二是运行公司除了技术还有运营，懂技术的人要学会运营，或找到了解并尊重航天技术特点的运营人才，否则，如果技术和运营对立，则又是另外一种内斗了。
关于Musk的靠谱的绝对权威，有个小视频可以一看：
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视频内容文字版：
其实SpaceX非常top-down的，SpaceX大部分的东西基本上是Elon说的算，而且Elon决定的算。那很多时候，其实我们当下会不了解，为什么Elon会做这个抉择，或者公司为什么决定这个方向，可是很多的经验证明，Elon大部分时候都是对的。
就像他之前，一开始在做太空梭的时候，大家很忙，大家根本没有多余的时间，可是那个时候Elon就很坚持，说我们一定要做出一个1:1的模型给NASA的人看，说这个东西的实际感受和大小是什么样的。大家觉得很莫名其妙，我给你看PPT就好了，我给你看模型就好了，为什么你还要坚持做1:1？可是事后证实那个东西就是把我们和波音，还有其它aerospace公司区别出来的一个很重要的一个元素。
我觉得Elon是一个很natural的market天才，所以有时候他不会去多解释自己，可是大部分的时候他的直觉都是对的。以我了解的Elon，我觉得他真的不太在意AWS在做什么，因为他打从心底相信，Jeff Bezos什么都做不出来。但我真的认为Elon没有太管Jeff Bezos跟Blue Origin在做什么，SpaceX或者Elon对竞争对手的看法，就是你不要怕竞争对手，你不要怕你的东西被人家看到，或者人家抄你的东西，还是他就赶上来。他认为你唯一的竞争的核心，就是你要跑得永远比别人更快很多，所以人家就算看到、就算抄的，你就尽量抄没关系，因为你还是怎么样都赶不上我，这我觉得Elon push公司的一个原则，他一开始Tesla所有的patent不是全部公开的吗，就是跟全世界分享的，我觉得他是这种理念。
（注：笔者看来，这段话可以作为一个旁证。但还不够强。首先视频中用了一个market的例子，要是有技术的例子就好了；此外，公开Tesla专利，初心可能是希望切入汽车产业链，要是真的开放，啥时候公开一下火箭回收的专利呗！笔者心目中真正开放的英雄是Id software的创始人约翰·卡马克。）
Musk在公司未来发展上思路极其清晰，直接停止了已飞行成功的Falcon 1的运营，停掉了Falcon 5的研制。正常来说，一个公司只要一个型号和项目还能产生现金流，在既得利益和未来发展的取舍间就难以抉择。但资源永远有限，怎么兼顾现状、发展和总收益，是一个大问题。如JPL非常喜欢Red Dragon项目，将之写到了火星采样返回方案中，估计以后钱也不会少，但Musk觉得浪费时间，直接跳到Starship，否则按原计划，现在Red Dragon还没有发射，Starship也还未启动，今天又怎么维持投资人和市场信心？
此外，SpaceX告诉我们什么是快速迭代，但在SpaceX成功的因素中，笔者并没有列出此项，因为没有天生快速迭代的公司，只有力推快速迭代的靠谱的绝对权威。
同样，笔者也没有列出扁平化管理等。没有完美的管理范式，只有一方想做事情，另一方既有意愿也有能力做好，上下同欲、激励相容就是完美的管理。
所有这些，都有赖一位靠谱的绝对权威。
三、极高的成功率
火箭公司要成功，还需要一个航天行业的特别需求：成功率。
从2010年至今（2022.04.13），Falcon 9已发射151发，成功率高达98.7%，而且除去早期两次失败，至今已经122发连续不败。
只有成功，才有信心。大家才愿意花钱买发射服务，才愿意投资，保险公司也才愿意按4%的低费率卖保险。
只有成功，才有发射量。Falcon 9最短发射间隔仅15小时17分钟。2021单年发射31发，平均12天一发；2022年至今更是不到10天一发。只要一次失利，这一切皆无可能，如2015年6月28日之前，Falcon 9最短发射间隔约20天，但本次失利后，时隔6个月Falcon9才恢复发射；2016年9月1日的失利，恢复发射也用了3个半月。
成功率对于火箭和火箭公司的重要性，不用多说。怎么才能取得高成功率？这个话题不是本篇能写明白，也不是笔者能研究明白的。为了解决这个问题，航天界已经花费了80年，并还将继续去研究。
但这里，笔者有一个相对结论：自然从来不飞跃！商业航天公司的成功率，在很长一段时间内无法超过能力更强的国家队。
也就是说，Falcon 9的122发连续不败，是建立在ULA的Atlas V的92发连续不败，Delta 4的连续42发连续不败基础上的。而ULA连续不败，是建立在美国土星V、航天飞机研制大航天时代刺激的基础上。
正是美国大航天时代刺激，土星V、航天飞机研制上的人才、资源外溢，才造就了ULA、SpaceX今天的连续成功。
市场是天时，权威是人和，成功率则得益于地利。要成功，天时地利人和，缺一不可。
四、不缺的现金流
电视剧中，不管是“大明王朝1566”，还是“走向共和”，第一集都是在算账。
招人要钱、租厂房要钱、买设备要钱、投产品要钱、做试验要钱，哪儿都需要钱，有雄心、有技术、甚至有队伍，没有钱什么都不是。
钱也不是大水漂来的，可能除了Bezos，没有谁一开始就特别有钱，钱都是一步步挣出来的，靠市场、靠效率、靠成功，从小钱一点点滚成大钱。
统计SpaceX收到的美国国家合同和融资情况见下表，前者大于127亿美元，后者大于74亿美元，即除去商业发射，合同和融资金额已经大于200亿美元。
注：数据来源https://craft.co/spacex/funding-rounds
图 SpaceX融资情况
图 SpaceX估值情况
200亿美元，好多啊！但一算账，就发现金玉其外，SpaceX的内部财务一点都不轻松。
2022年Falcon 9首次轨道发射的网络直播中，工程师Jessie Anderson表示星链目前在全球25个国家和地区拥有超过14.5万名用户。假设所有地方月费都是99美元，全年1188美元，则全年收入1.7亿美元。这里还没有计算终端每卖一台亏损1000美元的现状。
而即使星链卫星每颗50万美元，发射费用50万美元，1.7亿美元只能换来170颗卫星，只能支撑不到星链3次发射任务，无法支撑星座首次组网，更不用说支撑卫星寿命到期的更新了。
计算起来一点都不乐观，但好在《人类简史》中说，人类的崛起是因为会讲故事。SpaceX的成功激励了全人类，Musk也将自己的故事提升到了全人类的高度，鼓动人心，市场估值节节攀升。
SpaceX在2020和2021年频繁融资，到手45亿美元，大幅缓解了资金压力，同时估值火箭般蹿升，股权稀释少，可谓顺风顺水。
好故事促成公司的崛起，还有一句话：第一个说女人像花的是天才，第二个是庸才， 第三个是蠢才。
留给后面人的故事和机会不多啦。
五、强悍的运载效率
有了以上，万事俱备，只欠回收了？还差一项：高运载效率，即同样的起飞重量能发射更重的载荷重量。
Falcon 9运载能力见上表，v1.2版起飞重量567t，LEO能力达到22.8t，运载效率达到0.04，为世界之最。也就是同样的运载能力，Falcon 9起飞规模更小，也就更便宜。
高运载效率需要更好的构型、更强的动力，以及更轻的结构，Falcon在更轻的结构上做到了极致。
结构包括发动机和结构自身重量。2017年6月Shotwell接受采访时透露， Merlin1D+发动机还在地面试车中进一步挖潜增推，试车中达到了空前的109吨地面推力，这意味着发动机推重比达到了约232，超过第二名NK-33近2倍，是其它发动机的近4倍。
除了发动机外，其它箭体结构也超轻。综合起来，从网上数据，Falcon 9 v1.2+一子级结构系数（子级推进剂质量/起飞总重量）为0.9525，二子级更是高达惊人的0.9711。
图 世界火箭结构系数统计
统计世界火箭结构见上图，Falcon 9超出了世界顶级火箭水平，更是比平均水平高出一大节。类比一下，为了装载100吨推进剂，很多火箭需要10吨结构死重，Falcon只需要3吨，多出来的7吨就是实打实的能力。
世界上几款类似规模的最顶级火箭，采用二级构型的（更利于回收），仅仅天顶号2火箭，起飞重量460吨，LEO能力13.9吨，运载效率0.03，能稍微与之媲美。
就Falcon自身来说，v1.1版，起飞重量513吨，运载能力10.45吨，运载效率0.02，是当今世界火箭的主流水平，此时如果进行回收，考虑回收损失，火箭可用性大幅下降。
要是像印度的GLSV MK1/2火箭，三级半火箭，起飞重量401吨，LEO能力5吨，运载效率0.0125，回收再掉一堆血，还咋创收啊？
不幸的是，国内商业航天，最好的也就是GLSV的水平，如何来奢谈回收？除非炫技，要让回收真正实用，要解决的不仅是变推、算法等问题，更需要提高的是最最基础的结构效率。
可维系的市场、靠谱的绝对权威、极高的成功率、不缺的现金流、强悍的运载效率，SpaceX的五福已经集齐，再加上火箭回收，以及运气，这是笔者心目中SpaceX的成功之道。其中回收排在最后，排第六。
本文来自微信公众号：理念世界的影子（ID：spaceodyssey1968），作者：洞穴之外
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