70年代的德国埃隆

2020-11-24 23:01:37

1977年,您正站在一个岩石高原上,俯瞰着扎伊尔(扎伊尔)茂密的丛林,如今这里是当今的刚果。您和一群特立独行的工程师在OTRAG工作,OTRAG是由扎伊尔的独裁者Mobutu Sese Seko赞助的西德一家火箭创业公司。在非洲丛林地区经过数月的辛劳之后,您就可以发射世界上第一个私人开发的火箭助推器-9米(30英尺)高的剑圣,从远处看起来像一捆铝铅笔,带有鼻锥。倒计时顺利进行。最后,升空了:火箭发出震耳欲聋的吼叫声离开发射台,爬升到12公里(7.5英里)的高度,然后坠落回地球。高原欣喜若狂。

等一下丛林中这种不太可能发生的场景听起来可能会让您发疯。一家来自西德的私人火箭公司,正试图在七十年代末将其送入太空?距埃隆·马斯克(Elon Musk)的SpaceX成功将其第一枚火箭“猎鹰1”(Falcon 1)送入轨道已经过去了三十多年。但是,这个令人难以置信且被人们遗忘已久的故事是完全真实的,并构成了纪录片《 Fly Rocket Fly》的情节,该片在2018年慕尼黑电影节上首映。该电影现已在Amazon Prime和Vimeo上播放。

OTRAG的兴衰是迄今为止我遇到的最奇怪,也是最杰出的创业故事之一。这是一个关于企业家冒险和野心的几乎超现实的故事,与沃纳·赫尔佐格(Werner Herzog)的费兹卡拉尔多(Fitzcarraldo)极为相似。在1982年赫尔佐格的电影中,克劳斯·金斯基扮演一个痴迷的梦想家,他将巨大的轮船手动拖到亚马逊丛林的陡峭山坡上。对于Fitzcarraldo而言不幸的是,这一惊人的工程壮举并未转化为他的任务的整体成功(Herzog后来甚至称其为“征服无用者”)。关于OTRAG,也可以这样说。尽管成功进行了多次测试,但OTRAG还是失败了。该公司烧毁了大量资金,并最终触犯了冷战政治。它的灭亡是一个案例研究,研究了创业公司在时机错误,技术投机以及市场不愿接受颠覆性创新时所发生的情况。

所有的创业公司都是创始人的反映。在丛林中进行火箭建造的冒险活动背后的人是德国航天工程师卢茨·凯泽(Lutz Kayser),他是20世纪的埃隆·马斯克(Elon Musk)。凯塞尔(Kayser)于1960年代开始追求自己的梦想,即低成本火箭发射器。作为火箭先驱EugenSänger的学生,他尝试了使用工业可用组件和低成本燃料的新型推进系统。与Sänger的最初工作延续到了Kayser的第一家初创公司Technology Research Ltd.(该公司于1970年成立)。该公司获得了数百万德国马克的研究补助金,并被西德政府聘用,以探索病痛患者的低成本替代品欧罗巴二号火箭计划。

正是在这段时间里,凯塞尔(Kayser)提出了一种低成本的模块化火箭系统的构想,该系统可以将卫星送入轨道。这个想法既简单又具有革命性:它涉及许多标准燃油箱和发动机模块(Bündelrakete)的并行群集。最小的可飞行飞行火箭模块由四个集束式坦克单元和四个相同的发动机组成。通过将大量的这些油箱和发动机模块捆绑在一起,可以构造更大,功率更大的助推器。纸上最大的配置有多达600个单独的引擎!而且设计还有另一个特质:舞台不堆叠在一起,而是嵌套在彼此内部,在烧尽时像洋葱层一样脱落。这种安排并不能制造出特别美观的运载工具,而且经常将火箭的设计与一捆芦笋进行比较。但是美学不是重点;北极星是“低成本而不是高科技”。

降低火箭成本的关键在于三个简单的设计原则,其中一些已被当前的“ NewSpace”公司重新发现。第一个原则植根于模块化平台架构本身。使用相同的油箱和发动机模块构建整个运载火箭系列,可以简化运载工具的配置并节省数百万的开发成本。这也意味着大量的坦克和发动机正在生产中,从而产生规模经济和更低的价格。 SpaceX今天采用了相同的设计理念:其主火箭Falcon 9使用9台相同的发动机(另加一台为第二级发动机提供动力),而Falcon Heavy使用27台相同的发动机。这形成了一个良性循环,由此运营模型有助于推动业务模型:作为市场上最便宜的发射提供商,将转化为更多的发射合同,进而推动更高的交易量和规模效率。一旦飞轮运动,随着业务的继续经营,就变得更容易运营。

第二个设计原则是使用量产的,可商购的组件,而不是政府承包商提供的昂贵的“太空级”设备。例如,储罐单元是由德国钢铁制造商克虏伯(Krupp)生产的长管道制成的。有趣的是,大众汽车的刮水器马达被用来打开和关闭控制推进剂流向发动机的阀门。完全避免了诸如涡轮泵或万向节之类的复杂且容易出故障的组件。取而代之的是,燃料箱中部分充满了压缩空气,迫使推进剂进入发动机,并且通过在需要较少推力的一侧节流单个发动机来操纵火箭。后来,SpaceX也将使用现有供应链中的组件:猎鹰1号飞机使用了现成的洗车阀,该阀具有经过改进的密封,以将推进剂送入发动机,而第一架Dragon飞船则采用了经过改进的浴室失速闩锁来固定货物储物柜。

第三个设计原则是简化的火箭发动机,可以使用极低成本的燃料运行。火箭燃料的基本工作是与氧化剂结合时稳定而强烈地燃烧。一旦燃料和氧化剂通过喷油器进入燃烧室,它们就会产生热气,该热气从底部的钟形排气喷嘴射出。这产生了向上推动火箭的必要推力。当今最常用的火箭推进剂是超精煤油(RP-1)和液氧(LOX)的混合物。 SpaceX,火箭实验室和其他许多发射服务提供商都在使用这种燃料混合物。相反,凯塞尔选择了一种更便宜的推进剂组合:普通柴油作为燃料,硝酸作为氧化剂。尽管与RP-1 / LOX相比,每磅推力更低,并且毒性极高,但这种组合的成本仅为5%,并且易于获得。

这种新颖的火箭概念的早期工作大部分是在斯图加特北部兰珀德斯豪森的德国航空航天中心租用的试验台上完成的。在四年的时间里,Kayser的团队经历了数百次测试燃烧,以完善柴油/硝酸鸡尾酒。使发动机运转的最大挑战是混合燃料的“高辛酸”性质:柴油和硝酸在接触后立即着火,并可能不稳定燃烧。仅使发动机启动是困难的:如果点火发生得太晚,则燃烧室中已经积聚了几乎可以燃烧的推进剂,引发爆炸,这将破坏发动机及其周围环境。该小组最终通过发明一种径向燃料喷射系统取得了突破,该系统可提供燃料和氧化剂的正确蒸汽混合物。

然后是意外的挫折。到1974年,西德政府对该项目失去了兴趣,并决定将其火箭研究工作集中在一种新型的泛欧运载火箭“阿丽亚娜1号”上。凯塞尔并没有因此而感到沮丧。他开始寻找私人资金来将自己的火箭推向市场,但这很困难。据我们所知,今天的风险投资在1974年就不存在。像Kleiner Perkins和Sequoia这样的老牌公司都成立于1972年,但仍处于起步阶段,西德一个鲜为人知的企业家无法获得。 Kayser唯一的选择是一种高度非常规的众筹策略:他决定从富有的人那里筹集资金,这些人通过减税来注销其投资(Abschreibungsgesellschaft)。很少有投资者认为Kayser的公司会成功,但这并不重要。税收漏洞使投资者可以从其他地方获得的应税收益中扣除高达275%的投资资本。尽管是非正统的,但它使Kayser筹集了有史以来最大的天使轮融资:1,500位个人(包括牙医,律师等)向Kayser的新公司提供了1.73亿美元的D-Mark(相当于$ 400多美元)今天)。

因此诞生了世界上第一家私人太空公司OTRAG,该公司于1975年与Kayser合并。该名称的首字母缩写被翻译为Orbital Transport and Rockets,Inc。Kayser的商业计划是通过提供更低的价格来成为“西南航空”价格,并针对服务需求不足的客户,例如第三世界政府和商业卫星提供商。凯塞尔(Kayser)告诉记者约翰·多恩伯格(John Dornberg):“我们要做的是将发射成本降低到与卫星成本相当的商业上合理的比率。” “随着卫星本身越来越便宜,这就像在劳斯莱斯运送水泥袋一样。要运送水泥,您应该使用卡车,这就是我们正在建造的–太空船。”为了提高信誉,他聘请了NASA肯尼迪航天中心的前主任,维尔恩·冯·布劳恩(Wernher von Braun)的长期合伙人库尔特·德布斯(Kurt Debus)担任董事会主席。不过,太空界仍然对此表示怀疑,并开玩笑说“芦笋不能飞。”

该公司还需要克服另一个主要障碍:1954年的《布鲁塞尔条约》禁止在德国领土上发射远程导弹。凯塞尔(Kayser)开始在赤道附近寻找一个人烟稀少的大型发射场,地球的自转将使火箭更容易进入轨道。他最终与包括巴西和印度尼西亚在内的几个国家进行了谈判,然后最终定居于一个几乎不能被称为政治稳定的国家:扎伊尔共和国。通过与扎伊尔独裁者蒙博托达成惊人的协议,OTRAG获得了独家租赁权,可将100,000平方公里(38,000平方英里)的土地租赁长达25年。在沙巴高原上的领土大约是前东德(!)的规模,并且在公司开始盈利之前免租。扎伊尔的邻居们立即在愤怒的合唱中站起来,批评这笔交易是新的殖民行为。他们的抗议得到了苏联的回响,苏联散布了没有根据的说法,即西德利用OTRAG作为掩护在非洲发展军事导弹。

凯塞尔(Kayser)忽略了这些明显的警告信号,开始将设备降落到扎伊尔(Zaire)。在几个月内,他的团队就在刚果丛林中建立了一个私人太空港,包括一个临时发射台,控制掩体和一个住房设施。一位工程师VictorLöbermann后来谈到:“我的第一个想法是,哇,这些家伙完全疯了。在非洲丛林中发射火箭的整个想法只是超现实的。但是随着时间的流逝,我迷上了。” 1977年5月,OTRAG终于准备好对其最小可行产品进行首次公开​​展示,该产品是具有四个发动机的单级火箭助推器。尽管坦克的装满率只有20%,但首次飞往低海拔的飞行却引起了全球媒体的轰动。如果仍然有疑问,Kayser的Spargel会飞,它将由公司于1978年3月的下一次发射搁置。第二枚火箭与第一枚火箭相同,但装满了坦克,飙升至30公里(18.5英里)的高度在发动机关闭之前。发射后的新闻发布会上,凯塞尔对记者说,OTRAG将于1981年完全投入使用,每年进行十次商业发射。他还宣布,该公司最大的发射器将以NASA航天飞机或ESA的Ariane 1的一半价格出售。

事实证明,很多。这两个超级大国越来越担心私人公司将间谍卫星送入轨道的含义。法国-阿丽亚娜火箭计划的最大利益相关者-也感到担忧。随着冷战的全面进行,OTRAG陷入了华盛顿,莫斯科和巴黎之间的交火之中。 1978年6月,蒙博托带着大型新闻兵团参观了发射场,这传来了更多的坏消息。他们来见证OTRAG的第三次试飞,但最终见证了一场灾难:升空后,火箭迅速向左转,坠入几公里外的卢沃河。令人痛苦的是,在火箭飞行中,误差幅度非常小。更糟糕的是,媒体录像使OTRAG看起来像是在发射巡航导弹,而不是仁慈的太空卡车。局势迅速升级为一场政治大风暴。在苏联和法国的压力下,蒙博托取消了与OTRAG的发射场条约,并要求该公司关闭在扎伊尔的设施,直到今年年底。

因此,到1979年,Kayser再次发现自己正在寻找发射场。在与巴西和法国进行了不成功的谈判之后,他悄悄将发射设施转移到了利比亚的撒哈拉沙漠。凯塞尔(Kayser)与穆阿迈尔·卡扎菲(Muammar Gaddafi)上校交往的决定令人发人深省,表明他愿意与非洲独裁者再度进行浮士德式的讨价还价。伊斯兰教与利比亚的联系是打断骆驼背的稻草。 OTRAG董事会迅速解雇了Kayser,并任命Frank Wukasch为首席执行官。该公司又从利比亚发射了几枚火箭,但由于种种错误原因,仍然继续成为新闻。在1980年代中期,德国财政法院(Bundesfinanzhof)开始调查该公司的财务状况。法院的结论是,OTRAG是一个巨大的税收小玩意,并消除了吸引投资者的税收漏洞。没有新的资金或公共支持,OTRAG的选择就用光了。它于1987年关闭,不久就被人们遗忘,这是摆在前方的世界的后视镜中的一个小点。纪录片完成后不久,凯塞尔(Kayser)于2017年去世。

如果说OTRAG传奇教会了我们一件事,那就是创业成功与时机与正确的愿景一样重要:进入市场太早,市场还没有为您准备好。输入为时已晚,您将与在位者进行艰苦的战斗。不幸的是,对于企业家而言,时机往往难以识别和控制。以硅谷最著名的两次失败为例,GO Corp和General Magic都试图在1990年代初将平板电脑推向市场。尽管该概念很有远见,但它们的时间安排和执行却没有。在分别耗费了7500万美元和2亿美元的资金后,这两家公司都没有推出可销售的产品而被烧光了。 “就像冲浪一样,”杰里·卡普兰(Jerry Kaplan)后来写道,GO失败了。 “董事会上可能有很多人。但是,您必须处于正确的位置,才能在最顶端赶上潮流。”

卢兹·凯瑟(Lutz Kayser)是第一个发现私人太空飞行潜力的人,但是很久之后,这一浪潮才准备就绪。在错误的时间是正确的想法。更令人不安的是,他毫不犹豫地与非洲独裁者合作,挑战美苏在间谍卫星上的垄断,闯入冷战政治雷区。 Kayser的天真幼稚可谓是莫名其妙,但实际上在初创企业中并不少见。伊隆·马斯克(Elon Musk)证明了成功的企业家并不会完全依靠理性发挥作用:没有理性的人会全力以赴同时承担航天和汽车行业的职责。通用魔术公司前首席执行官马克·波拉特(Marc Porat)提供以下解释:“您需要巨大的动力,而这种动力来自抑制对失败可能性的内省。”不过有一定的局限性:在这种情况下,非理性和天真与完全缺乏对事物必然会崩溃的判断力相吻合的时候。

OTRAG也因其他原因而注定失败。一方面,这项技术极具投机性。凯瑟尔的设计原则在事后看来非常先见之明,但他的执行并没有使他们义无反顾。问题最严重的是火箭的重量,这是由于其非常规的结构和燃料的推重比低所致。对于相同的有效载荷能力,运载火箭的重量将是传统火箭的两倍,而且很难操纵。祝您好运,建立一个可以自动节油数百台发动机的制导系统-全部具有70年代的硬件,而且没有无限的NASA资金。

此外,Kayser的想法打入了尚未准备好迎接商业火箭发展的市场。引用杰森·卡拉卡尼斯(Jason Calacanis)的话:“不是谁先到达那里。当市场准备就绪时,谁先到达那里。”凯塞尔大胆地押在一个论点上,即大幅降低太空发射成本将为商业有效载荷创造一个广阔的市场。但是,即使技术和政治已经发挥出来,这也不大可能发生。推动需求的主要卫星机队运营商在1970年代还不存在。例如,欧洲卫星巨头SES直到1985年才成立,如今它是SpaceX最重要的商业客户之一,而又过了三十年,像Facebook或Amazon这样的科技公司才开始发射自己的互联网卫星。凯塞尔(Kayser)在纪录片中承认:“您可以将一匹马带到水里,但不能喝水。如果市场不急于寻求低成本的太空服务,那么根本就没有市场。”

事实证明,SpaceX的时机比较偶然,因为它与发射价格稳定上升和火箭世界的选择权减少同时发生。这使包括NASA在内的购买者更愿意投资于一种未尝试的商业系统,该系统可以降低将人类和货物发射到太空的成本。此外,在2000年代初期,政府太空计划中发生了文化和体制变革。 2006年,NASA决定放弃其常规的“成本加成”采购方式,这可确保承包商在应计费用之上获得利润。取而代之的是,该机构开始将固定价格合同授予一组竞争的发射服务提供商。这将风险从NASA转移到了私人公司,并使该机构从私人承包商的监督变成了“ NewSpace”创业公司的赞助人和主要客户。很难夸大这次采购重组对SpaceX最终成功的重要性。毕竟,正是NASA的“圣诞节礼物”(一项价值16亿美元的用于向国际空间站提供补给的任务的合同)使SpaceX在2008年免于破产。

这并不是说埃隆·马斯克(Elon Musk)在卢茨·凯泽(Lutz Kayser)失败的地方获得成功并不值得称赞。没有人比著名的火星有远见的罗伯特·祖布林更能雄辩地概括他的贡献:

“与其他可能的太空大亨不同,马斯克并没有简单地将自己的巨额财富投入游戏中;他将自己的才华和热情投入了全部。当我在2001年遇到Musk时,他非常了解科学原理,但对火箭发动机一无所知。当我访问

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