双语较对与伊隆马斯克一起参观星际工厂第一部分

　　来源每日宇航员
　　InterviewPart1
　　OnJuly30，2021TimDoddreceivedatourofStarbasewithSpaceXCEO，CTO，andfounderElonMusk。Thisarticleincludeskeytakeawaysfromthefirst50minutesoftheover2hourlonginterview。
　　Manufacturing：
　　Mdevelopingaproductionsystemis10100timesharderthandesigningtheproduct，whichaccordingtoMuskisespeciallytruewithRaptor。Asvolumeproductionincreasestheamountofeffortthatgoesintodesignroundsdownto0。
　　Foranexample，Muskstatedthatdesigningaclosedcycleengineiseasy，buttheextremelyhardpartisthecostpertonneofthrustunder1，000。WitheachRaptorproducing230tonnesofthrustthismeansthateachenginemustcostlessthan230，000toproduce。MuskcontinuedstatingthatthecostpertonnetoorbitandthecostpertonnetothesurfaceofMarsisseveralordersofmagnitudetoohighoncurrentlaunchvehicles。Thisiswhyitissoimportanttomoveasmuchmassandcomplexityaspossibletotheground。
　　面试第一部分
　　2021年7月30日，蒂姆多德与SpaceX首席执行官、首席技术官兼创始人埃隆马斯克一起参观了StarBase。这篇文章包括了长达2个多小时的采访的前50分钟的主要内容。
　　制造业：
　　马斯克再次强调，制造被低估了，设计被高估了；开发生产系统比设计产品要难10100倍，根据马斯克的说法，猛禽的情况尤其如此。随着批量生产的增加，投入设计的工作量四舍五入为0。
　　例如，马斯克表示，设计一台闭合循环发动机很容易，但极其困难的部分是每吨推力的成本低于1000美元。由于每架猛禽战斗机产生230吨推力，这意味着每台发动机的生产成本必须低于23万美元。马斯克继续说，在目前的运载火箭上，轨道每吨的成本和火星表面的每吨成本都太高了几个数量级。这就是为什么将尽可能多的质量和复杂性搬到地面上是如此重要的原因。
　　SuperHeavyDesign：
　　MusknotedthatSuperHeavy’sdrymassshouldbeunder200tonnes，althoughthedrymassisamovingtarget。Theengines，includingmountingmass，are2thefueltankandtheliquidoxygen（LOx）tanksareroughly80andtheinterstageisaround20tonnes，includingfourgridfinsthateachweighroughly3tonnes。Musknotedthatheexpectstobeabletocutthemassofeachgridfininhalf。Hefurthernotedthatcurrentlyeverythingistooheavy，includingavionics，gridfins，andbatteries。Thegridfinsarecurrentlyelectricallypowered，usingamodifiedTeslaModel3motortodrivethem。IncontinuationofusingTeslaparts，thebatteriesarecurrentlyenergyoptimizedinsteadofpoweroptimized，asacarneedsseveralhoursofenergy，whereasthegridfinsonlyneedtwoorthreeminutesofpower。Duetothesereasons，Musknoted，likemuchofStarship’sdesign，thebatteriesaretemporary，andbatterymasscandropbyafactorof10。
　　Theboosterisdesignedtocarry3，600tonnesofpropellant，ofwhich78ofthatisliquidoxygen。TheRaptorburnsatamixtureratioof3。5to3。7，whichisfuelrichtoburncoolerthanthestoichiometricratio，whichwouldmelttheengine。SuperHeavy’spropellantresiduals（theamountoffuelthatcannotbeusedwithoutriskingdamagetothevehicle）areontheorderof20tonnes，Musknotes，whichissignificantlyhigherthanthe1tonnepropellantresidualoftheFalcon9。WithoptimizationstodesignMusknotedthatthefinaldrymassofSuperHeavyshouldbebetween160and200tonnes。
　　AninterestingnoteisthegridfinsonSuperHeavydonotfoldinlikeontheFalcon9，astheyareanothermechanism，whichaddsunnecessarycomplexity，mass，andfailuremodes。Additionally，theincreaseindragfromthegridfinsbeingdeployedduringascentissmall，assumingtheyarenotatahighangleofattack。
　　超重设计：
　　马斯克指出，超重的干质量应该在200吨以下，尽管干质量是一个移动的目标。发动机（包括安装质量）为2吨；燃料箱和液氧（Lox）箱约为80吨；级间约为20吨，包括4个网格翅片，每个重约3吨。马斯克指出，他预计能够将每个栅格鳍的质量减半。他进一步指出，目前所有东西都太重了，包括航空电子设备、栅格鳍和电池。电网翅片目前是电力驱动的，使用改装的特斯拉Model3电机来驱动它们。在继续使用特斯拉部件的情况下，电池目前是能量优化的，而不是功率优化的，因为一辆汽车需要几个小时的能源，而电网翅片只需要两三分钟的电力。马斯克指出，由于这些原因，就像星际飞船的大部分设计一样，电池是临时的，电池质量可能会下降约10倍。
　　助推器设计运载3600吨推进剂，其中约78是液氧。猛禽以3。5至3。7的混合比燃烧，这是富含燃料的燃烧比化学计量比更低的燃烧，这将熔化发动机。马斯克指出，超重的推进剂残留量（不能在不对车辆造成损害的情况下使用的燃料量）约为20吨，远远高于猎鹰9号1吨的推进剂残留量。马斯克指出，经过优化设计，超重的最终干质量应该在160吨到200吨之间。
　　有趣的是，超级重型上的栅格鳍不会像猎鹰9号那样折叠起来，因为它们是另一种机制，增加了不必要的复杂性、质量和故障模式。此外，假设栅格尾翼没有处于大攻角，那么在上升过程中展开的栅格尾翼所增加的阻力是很小的。
　　Musk’sEngineeringPhilosophy：
　　Muskoverviewedhisfivestepengineeringprocess，whichmustbecompletedinorder：
　　Maketherequirementslessdumb。Titdoesnotmatterwhogavethemtoyou。Henotesthatit’sparticularlydangerousifsomeonewhoissmartgivesthemtherequirements，asonemaynotquestiontherequirementsenough。Everyone’swrong。Nomatterwhoyouare，everyoneiswrongsomeofthetime。Hefurthernotesthatalldesignsarewrong，it’sjustamatterofhowwrong。
　　Tryveryhardtodeletethepartorprocess。Ifpartsarenotbeingaddedbackintothedesignatleast10ofthetime，notenoughpartsarebeingdeleted。Musknotedthatthebiastendstobeverystronglytowardlet’saddthispartorprocessstepincaseweneedit。Additionally，eachrequiredpartandprocessmustcomefromaname，notadepartment，asadepartmentcannotbeaskedwhyarequirementexists，butapersoncan。
　　Simplifyandoptimizethedesign。Thisisstepthreeasthemostcommonerrorofasmartengineeristooptimizesomethingthatshouldnotexist。
　　Acceleratecycletime。Muskstatesyou’removingtooslowly，gofaster！Butdon’tgofasteruntilyou’veworkedontheotherthreethingsfirst。
　　Automate。Aifaproductisreachingtheendofaproductionlinewithahighacceptancerate，thereisnoneedforinprocesstesting。
　　Additionally，Muskrestatedthathebelieveseveryoneshouldbeachiefengineer。Engineersneedtounderstandthesystematahighleveltounderstandwhentheyaremakingabadoptimization。Asanexample，Musknotedthatanorderofmagnitudemoretimehasbeenspentreducingenginemassthanreducingresidualpropellant，despitebothbeingequallyasimportant。
　　马斯克的工程哲学：
　　马斯克回顾了他的五个步骤的工程流程，这些流程必须完成，以便：
　　让需求变得不那么愚蠢。这些要求绝对是愚蠢的；是谁给你的并不重要。他指出，如果某个聪明的人给了他们这些要求，这是特别危险的，因为人们可能没有足够地质疑这些要求。每个人都错了。不管你是谁，每个人都有错的时候。他进一步指出，所有的设计都是错误的，这只是一个错误程度的问题。
　　非常努力地删除部件或工艺。如果至少有10的时间没有将部件添加回设计中，则说明没有删除足够的部件。马斯克指出，这种倾向倾向于非常强烈地倾向于让我们添加这个部分或过程步骤，以防我们需要它。此外，每个必需的部件和流程必须来自名称，而不是部门，因为不能询问部门为什么存在需求，但人可以。
　　简化和优化设计。这是第三步，因为聪明工程师最常见的错误是优化不应该存在的东西。
　　加快循环时间。马斯克说：你走得太慢了，快点！但在你先做完其他三件事之前，不要走得更快。
　　自动化。其中一个重要的部分是在诊断出问题后删除过程中的测试；如果产品在高合格率的生产线上接近尾声，则不需要过程中的测试。
　　此外，马斯克重申，他认为每个人都应该成为总工程师。工程师需要在高层次上了解系统，以了解他们何时进行了糟糕的优化。例如，马斯克指出，减少发动机质量所花的时间比减少残留推进剂的时间多出一个数量级，尽管两者同等重要。
　　Raptor2：
　　MusknotedthatSpaceXhasmadepartsofversion2ofRaptor，calledRaptor2，includingthethrustchamberassembly。Teamshavefinishedthedesignoftheturbopumps，andareexpectingtobereadytofirethefirstRaptor2bytheendofAugust。Raptor2willreach230tonnesofthrustat298barmaincombustionchamberpressure，withMuskcommentingcomeonwehavetoget2morebaroutofthatthing！Raptor2featuresalargerthroat，thiscausesadecreaseinspecificimpulseofaround3seconds，butincreasesthrustsignificantly。DespitehavingalowerISP，thisallowsforboosterenginestobemoreefficientasitdecreasesgravitylosses。
　　ItwasalsostatedthatSpaceXwillmovevolumeproductionofRaptortoMcGregor，butkeeptheHawthornefactoryfordevelopmentenginesandRaptorVacuumversions。
　　StarshipSeparationSystemandAttitudeControl：
　　FollowingMusk’sfivestepplan，SpaceXhasdecidedtoremovethepushingseparationsystemfromStarshipandwillinsteadrelyonconservationofangularmomentumtoseparatethestages。Rightbeforemainenginecutoff（MECO），SuperHeavywillgimbalitsengines，causingthevehicletostartrotating。ThelatchesbetweenStarshipandSuperHeavywillthenrelease，thewholeprocessissimilartohowSpaceXdeploystheStarlinksatellites。Thisservestwopurposes，asitseparatesthestageswhilestartingthebooster’sflip，whichitneedstoconductfortheboostbackburn。
　　Inadditiontothis，SpaceXhasdecidedtoremovethededicatedhotgasthrustersfromSuperHeavy。Toreplaceit，SpaceXwillusetheullagegasfromthetanksforattitudecontrolbyhavingfourventsspaced90apart。Byventingthetanksthroughthesevents，theywillbeabletocontroltheattitudeoftheboosterduringtheflip。Thishastheadvantageofusingtheullagegas，whichwouldneedtobeventedeitherway，todousefulworktothevehicle。
　　HLS：
　　OnceagainfollowingMusk’sfivestepprocess，MuskoutlinedthatheisoptimisticthatHLSwillnotneedthelandingthrustersatthetopofthelunarStarship。IfSpaceXisabletodemonstratethatlandingonthemoonwithRaptorwillnotcreatetoolargeofaholeinthelunarregolith，theymayremovethethrustersfromthelunarStarship。WhiletheexactRaptorconfigurationforlunarStarshiphasnotbeendecided，itislikelythatit’llbethesameastheEarthvariantwiththreesealevelRaptorsandthreevacuumRaptors。
　　猛禽2：
　　马斯克指出，SpaceX已经制造了名为猛禽2的第二版猛禽的部件，包括推力室组件。团队已经完成了涡轮增压泵的设计，并预计在8月底之前准备发射第一架猛禽2号。猛禽2号将在298bar主燃烧室压力下达到230吨的推力，马斯克评论道：加油我们得从那玩意儿里再弄出两根铁棒！猛禽2的特点是喉部更大，这会降低面积比；这会导致比冲降低约3秒，但推力会显著增加。尽管ISP较低，但这使得助推器引擎效率更高，因为它减少了重力损失。
　　还表示，SpaceX将把猛禽的批量生产转移到麦格雷戈，但保留霍桑工厂，生产开发发动机和猛禽真空版本。
　　星际飞船分离系统和姿态控制：
　　根据马斯克的五步计划，SpaceX公司决定从星际飞船上移除推力分离系统，转而依靠角动量守恒来分离级。就在主引擎关闭（MECO）之前，超重型将使发动机万向节，导致车辆开始旋转。星际飞船和超级重型之间的插销随后会松开，导致两个飞行器漂浮分开；整个过程类似于SpaceX部署Starlink卫星的过程。这有两个目的，因为它在启动助推器翻转的同时将两个阶段分开，这需要进行助推器的背部燃烧。
　　除此之外，SpaceX已经决定从超重型中移除专用的热气推进器。取而代之的是，SpaceX将使用水箱中的空隙气体进行姿态控制，将四个通风口间隔90。通过这些通风口排出油箱，他们将能够控制助推器在翻转过程中的姿态。这样做的好处是，无论哪种方式，都需要使用需要排气的空隙气体来对车辆进行有用的工作。（工业和信息化部电子科学技术情报研究所陈皓）
　　HLS：
　　根据马斯克的五个步骤，马斯克再次概述了他对HLS将不需要月球星际飞船顶部的着陆推进器的乐观态度。如果SpaceX公司能够证明，用猛禽登陆月球不会在月球表层造成太大的洞，他们可能会从月球星际飞船上移除推进器。虽然月球星际飞船的确切猛禽配置尚未确定，但它很可能与地球型号的三架海平面猛禽和三架真空猛禽相同。