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musk può "iterare per tentativi ed errori", vero?

2024-09-29

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text/chen lan, editorialista di observer.com

questo settembre, proprio come i tifoni che si susseguono uno dopo l'altro, anche il circolo aerospaziale commerciale è piuttosto vivace. solo dieci giorni dopo, abbiamo assistito a un altro volo di prova per il recupero di un razzo pesante.

alle 13:40 del 22 settembre, jiangsu deep blue aerospace co., ltd. ha condotto il primo test di volo di recupero verticale ad alta quota di nebula-1 presso il "deep blue aerospace ejina banner spaceport" nella mongolia interna. ma purtroppo all'ultimo momento il razzo fallì e un volo quasi perfetto finì purtroppo con un ribaltamento e un incendio.

figura 1 freccia del test di recupero di nebula-1 in volo (fonte: deep blue aerospace)

figura 2 la freccia del test di recupero nebula-1 ha preso fuoco ed è caduta a terra dopo l'atterraggio (fonte: deep blue aerospace)

il comunicato stampa ufficiale affermava: il corpo del razzo monostadio riciclabile ha subito un'anomalia durante la fase finale di atterraggio del test di volo e la missione di test non ha avuto completamente successo. secondo il "primo test di volo di recupero verticale ad alta quota nebula-1", ci sono un totale di 11 compiti principali di verifica del test. in questo test di volo, 10 di essi sono stati completati con successo e solo uno spegnimento e atterraggio non sono stati completati .

figura 3 completamento della missione di recupero del razzo di prova nebula-1 (fonte: deep blue aerospace)

in effetti, per molti appassionati del settore aerospaziale, questa è un’immagine estremamente familiare. dovremmo tutti ricordare ancora le scene scioccanti di enormi razzi che si schiantano in fiamme nei video con diverse posizioni di caduta e diversi angoli di ripresa. tuttavia, è successo molti anni fa, la posizione era dall'altra parte della terra e il razzo doveva essere sostituito dal falcon 9.

figura 4 il falcon 9 non è riuscito ad atterrare (fonte: spacex)

inutile dire che falcon 9 è un modello e un riferimento per i razzi riciclabili cinesi. la differenza è che a quel tempo il falcon 9 era solo e cercava la sconfitta, ma oggi in cina stanno sbocciando un centinaio di fiori e molte aziende stanno avanzando contemporaneamente.

ciò che è gratificante è che, anche se questa volta nebula-1 non è riuscita ad atterrare, ha ricevuto elogi unanimi da parte dei media e del pubblico, compresi gli utenti della rete più critici. nell’attuale ecosistema internet in cui i troll sono dilaganti e ovunque, questo è estremamente raro.

ciò dimostra anche che il modello di sviluppo iterativo per tentativi ed errori sostenuto e praticato con successo da musk nel campo aerospaziale è stato accettato dagli astronauti cinesi, dalle autorità di regolamentazione, dai media e dal pubblico. abbiamo anche motivo di credere che la nuova cultura del “prova ed errore” abbia messo radici e completerà il tradizionale sistema di ritorno a zero e contribuirà ad accelerare l’aerospaziale commerciale.

musk può definire un successo il primo volo dell'astronave, che fu un completo fallimento secondo la definizione tradizionale. non è quindi esagerato definire questo test della deep blue aerospace un successo. inoltre, la portata tecnica e le sfide di questo volo non sono ordinarie.

rispetto al nebula m, il precedente razzo test di recupero della deep blue aerospace, il diametro del razzo nebula-1 è aumentato da meno di un metro a 3,35 metri, l'altezza è aumentata da 7 metri a circa 21 metri, e la portata la spinta al decollo è stata ampliata da 5 tonnellate a 3,35 metri di classe 60 tonnellate. questo periodo è piuttosto impegnativo. dopo il test di recupero del chilometro m di nebula più di due anni fa, l'ottava accademia di scienza e tecnologia aerospaziale e blue arrow aerospace si sono avvicinate. ora, deep blue aerospace non solo è tornato tra i primi tre, ma lo ha anche superato sotto molti aspetti.

nebula-1 è il primo test di recupero ad alta quota della cina di un veicolo di lancio che può essere messo in orbita, ed è anche l'unico razzo di prova di recupero al mondo che utilizza direttamente un sottostadio di un razzo che può essere messo in orbita . è molto simile all'f9r dev (precedentemente noto come grasshopper v1.1) testato da spacex nel 2014. il corpo del razzo utilizza direttamente il primo stadio del razzo orbitale, dotato di gambe di atterraggio pieghevoli e rilasciabili, e utilizza tre motori per prendere spento e un motore per atterrare. in questo volo di prova, è stata la prima volta nel test di recupero domestico che il motore è stato spento in aria e trasformato in un unico motore.

figura 5 freccia del test di ripristino del dispositivo spacex f9r dev (fonte: spacex)

il razzo di prova sub-stadio nebula-1 è equipaggiato con tre motori a cherosene ad ossigeno liquido thunder-r sviluppati in modo completamente indipendente da deep blue aerospace. questo è il primo motore a razzo liquido riutilizzabile della cina in cui oltre il 90% della struttura principale è formato integralmente utilizzando la tecnologia di stampa 3d in lega ad alta temperatura. questo test è anche il primo test di volo di un motore con bullone ad ago a kerosene e ossigeno liquido a ciclo aperto in cina. essendo la migliore pratica ingegneristica per risolvere il problema della regolazione della spinta dei motori a cherosene, la tecnologia pinbolt rappresenta uno dei picchi tecnologici dei motori liquidi a ciclo aperto. il motore centrale di questo test ha eseguito la regolazione della spinta durante i 179 secondi di volo, variando dal 110% al 58%, con una precisione migliore dell'1%.

figura 6 motore a cherosene ad ossigeno liquido thunder-r (fonte: deep blue aerospace)

in termini di tecnologia di controllo, questo test ha verificato con successo il preciso controllo dell'assetto dello stato di scuotimento del serbatoio poco profondo con meno di 1/5 del propellente in condizioni di recupero verticale ad alta quota. allo stesso tempo, l'uso della tecnologia di autoallineamento ad alta precisione basata su una base mobile e sulla tecnologia di lancio roll-to-iniezione può soddisfare i requisiti di lancio in tutte le direzioni senza modificare lo stato di installazione verticale del razzo il futuro, può semplificare notevolmente la preparazione di diverse missioni di volo e migliorare l'adattabilità. inoltre, sono stati preliminarmente verificati l'ottimizzazione della traiettoria di recupero e l'algoritmo di guida di precisione a livello di metro basato sul controllo ottimale, ed è stata condotta una verifica ingegneristica per il successivo metodo di controllo ottimale di ingresso in orbita + recupero.

deep blue aerospace ha affermato che la gamba di atterraggio di nebula-1 è il primo dispositivo tampone di atterraggio prodotto in cina ad essere entrato nell'applicazione ingegneristica. per soddisfare i severi requisiti di peso del razzo a stadio orbitale, il meccanismo è realizzato con una struttura interamente in fibra di carbonio. a scapito di un peso non superiore a 1,2 tonnellate e di un peso inferiore al 10% del peso a vuoto del razzo, il peso totale del primo sottostadio del razzo con il propellente rimanente non è superiore a 15 tonnellate, la velocità non è superiore inferiore a 3 metri/secondo e l'angolo di assetto non è superiore a 5°, un atterraggio sicuro, affidabile e morbido.

essendo un’azienda missilistica privata e commerciale in ascesa, il primo test di recupero della freccia su vasta scala ha raggiunto oltre il 90% degli obiettivi tecnici e il grado di completamento ha superato di gran lunga il primo volo di un’astronave. non è un risultato importante?

tuttavia, la corsa al recupero dei razzi da parte della cina è entrata nel vivo. oltre a deep blue, blue arrow e l'ottava accademia, interstellar glory, scienza e industria aerospaziale, la prima accademia di scienza e tecnologia aerospaziale, scienza e tecnologia aerospaziale cinese, galaxy power, ecc. stanno inseguendo da vicino. ci sono anche la tecnologia tianbing, lo spazio orientale, il motore aerospaziale, la tecnologia arrow e così via. anche loro si stanno preparando e presto si uniranno al club pilota del riciclaggio.

nella storia dell'industria aerospaziale mondiale, non si è mai verificata una competizione di mercato di così vasta scala, con un elevato significato strategico e contenuto tecnico. la corsa allo spazio tra stati uniti e unione sovietica durante la guerra fredda andava contro gli obiettivi commerciali, e la “corsa” asimmetrica tra spacex e blue origin nel continente americano ha avuto risultati unilaterali. abbiamo tutte le ragioni per aspettarci che la corsa cinese ai razzi riciclabili, basata su un mercato perfettamente competitivo, produrrà i veicoli di lancio spaziale più convenienti al mondo.

in un mercato così perfettamente competitivo, un'efficiente "iterazione per tentativi ed errori" diventerà inevitabilmente una scelta naturale.

dieci anni fa, le immagini dei successivi falliti atterraggi del falcon 9 hanno avuto un enorme impatto visivo sul pubblico aerospaziale mondiale. musk ha portato una nuova idea nel settore aerospaziale sempre più conservatore. il successo di spacex dimostra che l’aerospaziale commerciale può avere diversi modi di giocare e che l’innovazione è indispensabile.

spacex ha influenzato il processo aerospaziale globale, ma nessuno ha avuto l’impatto maggiore della cina. mentre internet è pieno di cinismo nei confronti di musk, i semi dell’aerospaziale commerciale hanno già messo radici nei cuori di alcune persone. nel 2015 è stata aperta la finestra politica che era rimasta chiusa per decenni e il talento imprenditoriale degli operatori aerospaziali cinesi è stato stimolato. da allora, l’industria aerospaziale commerciale cinese ha iniziato a svilupparsi a dismisura.

per decenni siamo diventati abili nell’importare, digerire, assimilare e poi ricreare. con gli stessi ideali di musk, gli imprenditori aerospaziali cinesi in fase di avvio hanno invariabilmente imparato le idee tecniche del falcon 9 e hanno rapidamente abbracciato il modello di sviluppo di frequenti tentativi ed errori e di rapida iterazione derivato dal settore it. stando sulle spalle dei giganti, non dobbiamo reinventare la ruota.

tuttavia, l’elevata efficienza di tentativi ed errori comporta un costo elevato di investimenti e richiede l’assunzione di grandi rischi. a causa della responsabilità e dell’inerzia storica, è improbabile che la nazionale sia la prima a rompere la tradizione dell’azzeramento sicuro e affidabile. anche la fiducia delle autorità di regolamentazione e del capitale nelle startup deve essere gradualmente consolidata. attraverso sforzi incessanti nei primi anni, gli astronauti commerciali cinesi hanno dimostrato le loro capacità e il loro valore, e il modello di tentativi ed errori ha ottenuto sostegno normativo e di capitale. questo è un motivo importante per cui le aziende missilistiche hanno accelerato il loro sviluppo negli ultimi anni, i razzi liquidi sono emersi uno dopo l’altro e la corsa ai razzi riciclabili ha continuato ad infiammarsi.

potresti aver notato che sono trascorsi solo più di 2 mesi tra i due test di riciclaggio di blue arrow e deep blue aerospace a settembre e l'incidente della "corsa di prova trasformata in volo di prova" della tianbing technology il 30 giugno. ciò dimostra pienamente che le autorità di regolamentazione aerospaziale cinesi non solo accettano e addirittura incoraggiano il modello di sviluppo basato su frequenti tentativi ed errori e su una rapida iterazione, ma continuano anche a mantenere un atteggiamento positivo e aperto nei confronti dello sviluppo aerospaziale commerciale e hanno anche un’elevata efficienza lavorativa. questo è un progresso positivo.

da quest’anno, molte aziende missilistiche come oriental space, interstellar glory e china science and technology aerospace hanno ricevuto ingenti finanziamenti. da maggio, deep blue aerospace ha completato quattro nuovi round di finanziamento, b, b1, b2 e b3, entro tre mesi, bloccando più di un miliardo di yuan di capitale. mentre l’attuale mercato dei capitali di rischio è a un livello basso e le nuove start-up si trovano ad affrontare difficoltà finanziarie, le principali aziende missilistiche possono ancora ottenere sostegno di capitale e seguire fermamente il percorso di iterazione per tentativi ed errori, dandoci fiducia nel futuro dell’aerospaziale commerciale cinese industria.

grazie a musk e spacex per anni di formazione “per tentativi ed errori” attraverso frequenti voli di prova e fallimenti di alto profilo di falcon 9 e starship, i nostri media e il pubblico possono naturalmente accettare il fallimento per tentativi ed errori delle imprese aerospaziali cinesi. sappiamo fin da piccoli che il fallimento è la madre del successo. ma se ogni fallimento richiede il pagamento di una notevole quantità di denaro reale, come quando i lanci di razzi fallirono in passato, ci saranno ancora molte persone che correranno a sparlare dell’accaduto. ora hanno sempre meno rispondenti.

il recupero di nebula-1 è fallito e la risposta di tutte le parti è stata piuttosto positiva, il che potrebbe aumentare ulteriormente l'accettazione del modello per tentativi ed errori. una volta che la sperimentazione e l’errore diventeranno una cultura, l’efficienza migliorerà notevolmente e varrà ancora più la pena guardare al futuro.

la deep blue aerospace ha annunciato dopo questo test che effettuerà nuovamente una missione di recupero verticale ad alta quota a novembre sulla base della sintesi di questo test e dell'azzeramento dei guasti tecnici. solo due mesi di tempo di iterazione, questa è l'efficienza di tentativi ed errori. ci aspettiamo un lancio e una ripresa impeccabili.

non vediamo l'ora che il primo volo di nebula-1 venga messo in orbita l'anno prossimo. la sua più grande attrazione è che verrà recuperato immediatamente dopo il suo primo volo. il primo stadio di recupero del primo razzo orbitale della cina sarà molto probabilmente ottenuto da nebula-1.

figura 7 alcuni razzi riciclabili di proprietà privata domestica (scala non reale) (fonte: autore/aziende missilistiche correlate)

né dovremmo sottovalutare la forza degli altri concorrenti. suzaku 3 di blue arrow, pallas 1 di galaxy power e tianlong 3 di tianbing technology sono tutti progettati per essere riciclabili di primo livello e faranno tutti il ​​loro primo volo l’anno prossimo. anche se il primo volo non verrà recuperato, si tratta di un passo importante verso il recupero. per quanto riguarda hyperbolic 3 di interstellar glory, come nebula 1, si prevede che verrà recuperato al suo primo volo. se tutto andrà bene, verrà lanciato e ripristinato entro la fine del prossimo anno.

la corsa cinese ai razzi riciclabili è in realtà appena iniziata, e l’eccitante climax deve ancora arrivare. chi può distinguersi e prendere l’iniziativa, e chi può perseverare fino alla fine ed essere orgoglioso del mondo, è ancora sconosciuto. ma una cosa è certa: la realizzazione e la maturità dei razzi riciclabili ridurranno significativamente gli elevati costi di lancio che da tempo vengono elevati e favoriranno notevolmente la promozione e la divulgazione di varie applicazioni aerospaziali. presto si realizzeranno anche i nostri vari sogni di guardare le stelle, dal turismo spaziale alla colonizzazione di marte, dalle gigantesche centrali solari alle basi lunari, dall’estrazione di asteroidi al volo interstellare.

il test di volo di recupero verticale ad alta quota di nebula-1 sarà registrato come un "fallimento riuscito" nella storia dello sviluppo aerospaziale commerciale della cina. ciò che le generazioni future ricorderanno sarà il suo spirito pionieristico e il suo significato storico.