朱頭山

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美國再也登不上月了!

(2025-07-17 16:25:04) 下一個

實事求是地說,美國的工程能力,在曆史上,是非常強的。比如美國的阿波羅計劃,就是人類曆史上工程能力的巔峰之作。阿波羅計劃耗資255億美元(相當於2025年的2600億美元),調動30萬人力,涉及波音、北美航空、IBM等2萬餘家企業分工協作,120所高校負責基礎研究,一共有3000多個子任務,工程實現複雜程度難以想象。

然而,美國人把它擺布得井井有條!就是靠著這種恐怖的工程能力,美國才在1969年就實現了載人登月。此時距離人類第一次太空飛行(加加林),也隻不過過去了8年。

不過,阿波羅計劃是美國工程能力的巔峰,這個計劃結束之後,就開始走下坡路了。比如阿波羅計劃的繼任者——阿爾忒彌斯計劃。阿爾忒彌斯計劃是2017年特朗普針對中國雄心勃勃的登月計劃提出的,可以說是特朗普的政績工程。當時計劃是2024年前運送宇航員安全抵達月球。但是呢?今年都2025年了,美國人登月了沒有?沒有。

為啥?因為美國已經沒有這種組織複雜工程的能力了。在整合方麵,阿波羅計劃的核心經驗是“強總體設計+分係統協作”(這一點和中國很像)。阿爾忒彌斯卻過度依賴商業外包,把技術主導權讓渡給了企業後,NASA從“係統建築師”降級為“合同協調員”,就喪失複雜係統集成的話語權了。舉個例子,阿爾忒彌斯計劃中,飛船是洛克希德·馬丁公司搞的,火箭是波音公司搞的,著陸器是馬斯克搞的。這三家公司,設計標準、驗證流程、總線接口,完全不一樣。

NASA想統一搞一次統一,但哪家都不願意接受別家的標準。比如,“獵戶座”飛船返回時隔熱層異常燒蝕開裂,後來一檢查,發現是火箭發射時的振動傷害了隔熱層的穩固,波音根本沒有替SpaceX考慮。還有發動機,你能想象,屬於2020年代的阿爾忒彌斯計劃,用的竟然都是冷戰時期的發動機?沒錯,SLS火箭的一極火箭發動機RS-25,其實就是美國退役的航天飛機的主發動機。波音把它拆下來翻修了一下就裝上去了,而且NASA也同意了。

你以為用老零件省事?其實一點也不省事,畢竟這些發動機都幾十年了,故障率激增。

2022年首飛時,火箭都立在發射架上了,結果發生了4次燃料泄漏,不得不返修。整個計劃期間,SLS一共連續推遲了項目17次,最後才勉勉強強成功。當然,NASA的善變也是計劃不順的原因之一。為應對中國2030載人登月計劃,NASA強行將阿爾忒彌斯3號提前至2025年(實際上也大概率搞不成)。但SLS單次發射成本達41億美元,計劃調整後,總預算超支68億美元。為壓縮開支,NASA砍掉“門戶”空間站的關鍵路徑作用,導致登月任務複雜度陡增——宇航員需直接駕駛著陸器從月球軌道降落,很多項目方案都要重新改。

現在,馬斯克和特朗普交惡,特朗普威脅要取消馬斯克所有政府項目,那SpaceX的著陸器還能不能用?如果不能用的話,豈不是又要重新研發著陸器?那時間不就又要推遲了?所以啊,計劃趕不上變化,恐怕這次中國的登月計劃,真的要領先於美國了。

美國現在的問題是,技術能力還可以,工程能力失去了。Nvidia的黃老板這兩天很高興,因為美國政府又批準了他的H20芯片銷往中國。他遊說美國政府的主要理由,就是中國的工程能力很強,擋不住的,趁現在還有錢攢,趕快,否則,什麽都沒有了!

啥叫技術能力?技術能力指掌握某一項或幾項專門技術的能力,它意味著知識的邊界、理論的深度和原理的可行。

啥叫工程能力?工程能力是一個更加宏大的綜合概念,它涵蓋的是將無數個零散、前沿甚至不完全成熟的技術要素,經過精心組織設計、試驗驗證、集成製造,最終轉化為一個能在極端條件下可靠運轉的大型複雜係統,並且能保證在設定的成本和時間內達成目標的能力。

從“知道”到“做到”,這是工程能力的核心價值所在。對於大型項目研製和開發,組織研發生產的能力,即工程能力,往往要比技術力本身更重要。工程能力強了,無論幹什麽都是事半功倍。但如果工程能力缺位,那就是科技成果轉化的最大短板。

那麽問題來了,美國為啥工程能力拉胯成現在這個樣子了?

第一,就是美國的去工業化。工業是最考驗工程能力的,工業不行,必然帶來工程能力的衰落。大概從70年代開始,美國資本開始推動全球化。簡單來說就是把產業向外轉移,把成本收回來,美國金融進一步隨著產業外移國際化,從而賺更多的錢。

但是結果是如何呢?美國的收益方向變了。在過去,你需要千方百計把各種技術通過工程能力變成產品,然後才能賺錢,這是一條艱辛無比的道路。但現在你在金融市場上操作一下,就能賺到更多的錢,那還何苦搞工業呢?

這樣一來,帶來的是美國工程能力的徹底崩塌。結果就是空有技術,就是搞不出實物來。

其實這一點,不僅軍工領域存在,幾乎所有領域都存在。比如基建。目前在全美境內,到處是殘破的城市公路、扭七扭八的鐵路、還有時不時的停水停電。有的美國家庭甚至至今沒有通網,喝不上幹淨的水。

2021年匹茨堡一座橋梁倒塌後,拜登痛定思痛,要搞美國的大基建,推動通過了基建法案。可是結果呢?美國土木工程師學會直接說,大基建搞不成。為啥?因為美國已經不知道該怎麽去搞一個大型的複雜工程了。

比如,2008年,時任州長、“終結者”施瓦辛格豪情萬丈地宣布:我們要建高鐵了!按照最早的計劃,這條高鐵計劃貫穿加州1280公裏路程,時速以354公裏,串聯起沿途多個城市——舊金山、薩克拉門托、弗雷斯諾、貝克斯菲爾德直至洛杉磯。這樣一來,從舊金山到洛杉磯,隻需要2小時40分鍾。

結果呢?光地質勘察和設計,就花了整整7年時間。2015年第一階段工程動工,但尷尬地發現,地質勘察不準,加州中部穀地的地質“迷宮”,很難確定地基會不會下沉。然後施工方又發現,設計時的水泥標號,承受不住高鐵帶來的振動,還有中央穀地的風,也可能給高鐵帶來危險......結果,這個項目到現在為止已經17年了,一米鐵軌也沒鋪!最後加州覺得這麽拖下去不行了,就把這條高鐵大幅度縮水,改成了連接中央穀地默塞德到貝克斯菲爾德之間短短275公裏的路段。但哪怕經過縮水,加州高鐵管理局仍然判斷說,“幾乎沒有可能在2033年前完工”。

難怪今年特朗普在和加州州長紐森的對罵中,還諷刺過這條高鐵是“史上第一爛尾工程”。

如果一個國家的各種公共工程都充斥著低效率、高成本問題,那它的軍工效率和能力一定不會好到哪裏去。

第二,人才斷層。100年前,美國的大發展、大基建階段,當時美國社會湧現了大量電氣化工程師、各類產業發明家、建築師、汽車、航空製造業等工業經濟的管理人員。這是當時美國社會的生產力需求塑造出來的。可是現在呢?已經沒人願意去幹工程師了。優秀畢業生都跑去學金融、法律和AI了,哪還有那麽多解決工程問題的工程師?

舉個例子,比如美國一直在研發高超聲速武器,一直不順利,不是發射後熄火,就是原地爆炸。其中一個核心原因在於,發動機在5倍音速條件下,燃燒室進入超燃狀態,極高溫條件下被腐蝕嚴重。於是美軍就向科研團隊提出,能不能提供一種高溫抗腐蝕的材料?

聽起來,似乎是科研團隊大顯身手的機會。查一查項目庫,做高溫合金、陶瓷塗層、複合材料的科研團隊比比皆是,相關論文一抓一大把。但問題在於,美國軍方的真正訴求是:

——這個材料能不能穩定地附著在燃燒室的內壁?

——是否適用於我們已有的焊接/噴塗/襯裏工藝?

——需要改造設備嗎?施工周期多久?

——用了之後能不能把內壁更換周期提高?

你看,這就不是單純的“材料問題”,而是一個複雜的材料-工藝-成本綜合工程問題了。但問題在於,那些發了N多論文的美國科研人員,哪見過超燃發動機啊,更別提在實機條件下試驗了!他們做出來的“抗腐蝕膜層”也許的確能抗腐蝕,但問題在於,這隻是理論實驗,誰也不知道裝到發動機上後會如何。

而且,就算這種材料合格,噴塗厚度是多少?結合強度是多少?適配工藝參數是多少?燃燒室內部複雜的幾何結構、高溫運行環境,都對工藝提出極高要求。但這些不是寫論文能解決的,是幹工程的人幹的活。

你看,這就是美國現在麵臨的問題。就算自己的計劃很好,指標也很好,技術也有,但就是無法從工程層麵搞出來。再舉個例子,美版知乎曾經有個問題:土星五號火箭的圖紙NASA都丟失了,是真的嗎?

有個得到了NASA大佬點讚的回答是這樣寫的:沒有丟,NASA丟失的並不是圖紙,而是製度性知識(指在一個組織或機構內部積累的知識和經驗,這些知識和經驗通常是通過員工之間的互動和傳承得以保存和傳播的。)我們有F1引擎完整的圖紙,實際上,前幾年NASA就發現了一台完好無損的F1引擎。我們把他拆解之後做了3D掃描,並且生成了新的圖紙。但問題是F1是當年由技術工程師手工組裝,手工焊接的,關於焊接的製度性知識已經失傳了。那些焊接工程師,手藝那是沒得說,但早就退休或者去世了。

我很懷疑現在的焊接工能不能重新焊出一樣的東西來,或者在不需要幾年高強度訓練的情況下焊出來。該引擎的噴射盤也是手工鑽孔的,如果工人鑽的時候手抖一下導致出現誤差,就會導致噴射不穩定,從而導致迅速解體(早期的原型機就出現過這種情況)。

當年的鑽孔工程師是如何發現誤差的呢?他們是通過練習和直覺來培養感知的,而他們並沒有留下相應的記錄。所以,圖紙並沒有失傳,失傳的是製度性知識。

這個回答很形象地點出了現在美國工程領域存在的問題:

老圖紙沒法再用了,老工人們都沒了,新工人們很多都是用CAD,操作數控機床的,就算給了圖紙,他們也看不懂,造不出來。就算美國雄心勃勃,要搞基建要搞製造業要搞六代機,可是上哪找這麽多合格的工程師呢?

所以,也許美國在個別領域仍然領先,但中國擁有一整套貫穿頂層規劃、高效供應鏈條、嚴格管理流程、嚴謹工藝標準和超強執行意誌的工程能力。

這種能力,必將成為未來國家力量格局重塑中更具決定性的力量。中國的競爭力,不是因為共產黨,而是聰明而勤勞的人民,是這種近乎無情的殘酷競爭文化,是國家和資本主義綁定的商業機製,是在幾十年磨勵出來的傑出的工程能力。這才是中國在與美國競爭中,最強大的底氣和籌碼。

特朗普是MAGA的幻覺,但可能成事不足敗事有餘,隻是讓美國的衰落來得更快一點而已!

 

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