SpaceX 有多先进，用了哪些黑科技？
SpaceX 指的是 2018 年 9 月 18 日早上 9 点整发射的载人火箭，题主听到有人说这载人火箭比咱们国家的先进好几个阶段。
题主作为一个伪·天文爱好者，也不知这是真是假，也没个概念，所以来这求大佬们解惑扫扫盲了。
SpaceX通过强大的工程能力，高速迭代产品，把本来不是「黑科技」的技术转化成「黑科技」产品才是SpaceX最核心的竞争力吧。
SpaceX的核心产品当然是猎鹰系列火箭，而猎鹰系列火箭的核心自然是其发动机梅林。所以我想介绍一点，黑科技的猎鹰火箭是由怎样的low科技梅林驱动的。
FASTRAC火箭发动机
NASA在90年代意识到，马歇尔太空飞行中心（MSFC）新招聘进来的很多火箭工程师缺乏一线开发经验，遂决定设计一台简单的，低成本的液氧煤油火箭发动机来锻炼一下新人，让他们积累经验。这就是FASTRAC项目，它的上马是为了锻炼工程师，而不是有一个火箭项目需要对应的发动机才来开发。
在FASTRAC项目中，选择了液氧煤油这个燃料组合，虽然比冲低于强大的液氢液氧火箭，但是开发和制造成本远远低于。关于液体火箭燃料组合：
为什么已经有了高性能的氢氧火箭，人类还要开发甲烷火箭？?www.zhihu.com
例如太空梭的发动机SSME，或者俄罗斯强大的RD-170/180系列火箭发动机，都采用了分级燃烧循环（高压补燃），所有的氧气和燃料最终都进入主燃烧室，从喷管喷出形成推力。
而分级燃烧循环的发动机在设计和制造时，成本和难度都比较高。因为预燃烧室和主燃烧室是相对绑定的，迭代收敛找到一个合适的参数组合比较困难，花费时间也比较久。FASTRAC则是采用了燃气发生器循环，一部分氧气和燃料燃烧后推动涡轮泵，然后直接作为废气被排出，不形成推力，这就是浪费了一部分携带的燃料和氧气。可是这样设计难度就低多了，预燃烧室（燃气发生器）和主燃烧室在循环中是相对分离的。
所以FASTRAC在喷管旁边有一个粗管子，就是燃气发生器产生的废气排气管，其并不产生推力。
除了发动机本体以外，NASA还改进了传统的供应商管理体系。这发动机从上马到点火测试，用了仅仅两年的时间，这还是1996-1998年，那时的计算机模拟等技术跟今天不可同日而语。
FASTRAC的数据一点都不漂亮，主燃烧室压4.3兆帕，真空比冲319秒。同样燃料组合，强大的RD-170则有24.5兆帕主燃烧室室压，真空比冲达到了338秒。
没有亮眼的数据，但是FASTRAC项目达到了NASA给它定的目标，锻炼新手工程师。而且种种压缩成本的组合手段下，它真的很便宜。遗憾的是，它从来都没有上过天，不过上天本来也不是它的人生目标嘛。
2002年，SpaceX成立了，作为一个火箭公司，没有自己的发动机怎么行。马斯克的眼光瞄上了FASTRAC。
梅林
梅林发动机并不是FASTRAC的复制量产版，但是它的设计参考了FASTRAC。毕竟马斯克要做低成本航天，而FASTRAC就是为了低成本定义的，无论是设计还是生产。
和FASTRAC一样，梅林当然也选了液氧煤油这个燃料组合，燃气发生器循环。不过室压提高到了9.7兆帕，推力也高了几倍。
真空比冲311秒，甚至还略低于FASTRAC。
为了降低成本，第一代梅林，也就1A子型号，甚至用了烧蚀冷却的喷管。这种技术通常用在固体火箭发动机上，液体火箭发动机要用主动式再生冷却，也就是燃料从喷管流动预热，也同时给喷管冷却，保证不被灼热的喷气熔毁。
装备梅林1A的猎鹰一号火箭在2007年的第二次发射中取得了成功。而后增加推力版的梅林1A也就是梅林1B开发并不十分成功，被放弃了。
而转而采用再生冷却喷管的梅林1C型，于2007年点火成功，并于2010年第一次作为猎鹰九号的动力成功完成任务。梅林1C的实际使用寿命可以支持10次飞行，这也是为什么回收火箭有商业意义。
而梅林系列的下一个版本，1D型于2012年结束开发，2013年首飞，真空比冲达到了310秒。推力，寿命，可靠性都得到了提高。除此以外，生产成本进一步降低。
除了这些以外，猎鹰九号一级火箭搭载9台梅林，二级又搭载一台真空版梅林。而重型猎鹰甚至丧心病狂地，一级火箭加两个助推器共27台梅林。这么大的数字，也提高了梅林的总产量，降低了单台成本。
伴随著梅林系列一次次的进化，猎鹰火箭的运力也在一步步提高。最终重型猎鹰实现了这个梦幻的画面。
要知道，SpaceX是2002年才创立的创业公司，在航天这个门槛极高的行业，已经占据了商业发射大部分市场。梅林从FASTRAC这个不起眼的培训项目进化而来，也是SpaceX进化的缩影。
这一步步的闪转腾挪，快速迭代转化，才是SpaceX最强大的黑科技吧。
关于SpaceX的回收技术：
SpaceX 的整流罩回收为什么不采用可控伞降+飞机空中回收技术？?www.zhihu.com
SpaceX的载人龙飞船：
如何评价「SpaceX 载人龙飞船首飞成功」？?www.zhihu.com
关于火箭发动机，扩展阅读：
有哪些航空航天上的事实，没有一定航空航天知识的人不会相信？?www.zhihu.com
本问题下的一些回答有严重的事实性错误……
利益相关：我们团队做的科学实验载荷通过CRS-14上了天
还是先回答问题吧，SpaceX做到了的其它火箭生产商目前还没做到的事情有很多，不是所有它的优点都能以「黑科技」一言以蔽之的。不如说它用的大部分技术都是成熟的货架技术这一点本身就是它很大的优点…
个人认为SpaceX革新的方面主要在于它重新思考了火箭该怎么做，在现代技术的加持下抛弃了之前的一些工程教条。从而达到了更好的性能。
火箭回收究竟能不能省钱的问题可以去看小火箭的成本核算。邢博士毕竟是做火箭的，他的分析比网友瞎猜还是靠谱一些的…现在从ULA火神到长征8号都要求可回收，至少说明了可回收火箭这条路，不管最后能不能走通，还是有一定道理的。（以及也是有一定难度的，否则也不用研发一个全新的型号/现在连个亚轨道的试验机都没搞出来了）顺带一提，SpaceX回收后复用的火箭还从来没出过问题呢，100%成功率。
上一个尝试大量发动机并联并设置冗余机制提升可靠性的是苏联的N-1火箭，但N-1的冗余机制从来没正常工作过…猎鹰9号是有过在发射时坏掉一台发动机还成功将载荷送入轨道的经历的…
果断抛弃又贵又低效的辐射加固硬体，转而使用大量商用处理器进行表决降低成本。这个应该是头一遭…
上面级和起飞级用【几乎】一致的发动机【只有喷管大小的差别】…说实话这个操作很低效很吓人，但在缩短研发周期和降低研发制造成本方面功不可没。
猎鹰9和重型猎鹰用同款整流罩…这使它们不能和ULA抢大型侦察卫星的订单（容积不够），但同样缩短了研发周期降低了研发制造成本。
大长径比铝锂合金半气球储箱，这个就是改写教科书级别的操作了…技术全都有，但教科书上说把它们合起来这么用不行。SpaceX经过计算机建模之后认为可以就去做了。结果告诉我们工程实践还是要从物理原理出发…经验定律不一定靠谱……
—————更新分界线—————
SpaceX的迭代速度同样快得吓人，从2005年到2019年的14年间研发制造了v1.0、v1.1、v1.2 Block 3、v1.2 Block 4和v1.2 Block 5这5种版本的猎鹰9，同步转移轨道运载能力从4.5吨一路提升到8.3吨。现在在回收一级的情况下依然有5.3吨的同步转移轨道运力，与不能回收的长征7号基本相当（5.5吨）【这个现在有争议，我对长征七号的资料来源并不靠谱，做这个比较很可能不合适】【现在看来是我把长征三号乙的资料张冠李戴了，我的锅我的锅】。这么恐怖的迭代速度我目前还没有在其它任何友商身上看到……
再说到Starship/Superheavy，这个很多人口中的「圈钱项目」。可以说从猎鹰1号开始就有很多人分析SpaceX一定做不出来一定是在画饼圈钱了…从猎鹰1号到猎鹰9号到火箭回收再到重型猎鹰，不管是在中国还是在美国，唱衰的声音不绝于耳。我建议现在唱衰Starship/Superheavy的批评家吸取一下之前失败的经验教训…也稍微迭代一下自己的思维模式……我不认为Starship/Superheavy一定会成功，但至少现在SpaceX提出一个新的疯狂设想的时候我不先入为主地认为它一定会失败……
总结这些经验我们可以看出，SpaceX因为没有经验所以也就没有历史包袱。其大胆采用快速迭代的敏捷开发加快技术进度，大量使用商用货架技术来降低成本并缩短开发周期。他们很清楚自己想做什么，从降低成本出发做了很多之前没人想过没人做过的事情。我认为这家公司在这些方面还是很值得学习的。
顺便反驳几个有事实性错误的观点：
猎鹰9号家族目前的发射成功率是97.1%，回收的成功率也有83%。在全世界的运载火箭里是很不错的成绩了。不存在所谓「偶然的成功」。
长征7号绑的4个液体助推器用的是和主芯级（以及长征5号助推器）完全一样的YF-100高压补燃液氧煤油发动机，结果在火箭总重更大的情况下不回收的运力与没有助推器的猎鹰9 Block 5的回收运力相当…【因为信息来源的原因也不一定靠谱】我还能说些什么……用著推力大得多效率高得多的高压补燃煤油发动机居然做出来效果差这么多…我还能说什么……
200吨推力380秒真空比冲液氧甲烷的猛禽发动机已经在试车了，长征8号长征9号的发动机现在在哪里……【有评论说长征8号会使用现成的发动机于2021年首飞，这个信息我之前不知道也不敢瞎说，就把它放在这里了】
正文已经结束，对其它有事实性错误的观点的反驳会贴在下面延长这个答案……
对回答的后续修改在【】里……
先占个坑，spacex的黑科技主要体现在其几乎变态的工程实现能力，比如为了提高干质比，敢直接用锂铝合金箭体，超低温Lox和大量碳纤维结构，每一项放在传统的航天机构都需要不同的部门进行大量讨论和验证时间，但SpaceX可以直接放开胆子去试，这种事情在SpaceX几乎数不胜数，包括第一级回收技术，没有一个官方机构敢拿纳税人的钱去进行多次牺牲运载力的实验，另外为了更好模拟发动机的燃烧和空气动力学，自己独立开发一套CFD软体，后续Raptor引擎的开发也受益于此，Raptor即将是全球第一台全流量分级燃烧循环CH4/Lox引擎，这方面也几乎在吊打nasa，可以说SpaceX是把美国的工程人才聚集在一起，迈开脚步在最优的路径上去实现低成本的商业太空运输
SpaceX的每次Block更新，放在某国都算重大创新子型号，至少需要5年攻关，完了涌现出一大批杰出典型那种。
spacex的伟大不在于科技多么黑多么先进，而在工程运用上的登峰造极。
马斯克做的最重要的贡献，就是让全世界认识到一件事:
仅仅需要充分挖掘完全成熟的技术成果就能完成多么漂亮的任务。
PayPal如是，特斯拉如是，spacex更如是。
你要说它们中那些技术是划时代的，一项都没有。但是马斯克愣是用那些工厂能批发的技术产品和工业品通过合理的工程设计将其合理组合，充分利用了当下成熟技术的潜力，产生的乘数效应足够来完成伟大的事业。有此先例，将来我们能看到很多用批发工业品做出来的高科技。
真正高端的技术你该去各个大学和实验室里面找。
我觉得他的黑科技就是用普通科技整合出了黑科技的效果，如几位的回答，off-the-shelf，工程，快速迭代，低成本，这些似乎才是SpaceX和特斯拉的特点，用现有技术整合出传统玩家没想到，不敢想，不愿想，或者想过却觉得不成熟还是等新技术出来才能实现的突破，彻底压榨现有技术提前改变物理世界，简言之，主观能动性
美帝，掌握核心科技。
spacex最大黑科技，怕是那批不用受限的模拟软体吧
在国内干过的，都该知道模拟软体被限制到了什么程度
你想追?没那么简单，光有钱有人也不行，工具给你卡得死死的
这次sacex的新一代载人飞船」龙飞船」其实两舱式的，好像是其推进舱与返回舱是和二为一的。
我觉得可能还是知识分子的另外一种组织形式，战胜了企业和官方形势。
谢邀！他们开用了强大的舆论宣传机器，在世界范围制造大量脑残粉。
比如百度贴吧SpaceX吧了解一下。
在技术上实际也没什么了不起的，比如回收火箭的飞控对于现代电子技术实现的难度不大。
实际上中国也在做相应的研究，只是不像他们那样要吸引眼球，忽悠投资人，所以比较低调。
所以还是要坚持自信，不要被国外二道贩子的营销伎俩蛊惑，更不能神化，免得长他人志气，灭自己威风。
spacex的黑科技有多个方面，说起来还真是讲不完呢，容我一一细数
1，堪比好莱坞的特效团队
虽然有时候他们忘了p栅格翼，但这并不影响空叉粉无脑追捧，实物都不用造出来就能收割智商税
2以动画片为设计方案的设计师队伍
在放出模具照片的情况下还忙著修改设计，无缘无故加个两个鸡翅放在bfs前面…这告诉我们spacex已经有多么厉害了，想改就改…设计随时更改…大概是从动画片得到了灵感
3，一流的广告公司
这图片有多假我都看不下去了，先不说这个角度怎么拍的，就背后这太空一个星星都没有，麻烦spacex广告公司用心点好吗？你们卖车心切我能理解，但也得保证ps质量啊！
4，spacex还是一家非常优秀的服装设计公司
这就是马斯克设计的所谓"航天服"，这明摆著把人当傻子忽悠。一套雨衣加个面罩就是航天服了？这精干的长筒靴我一眼看过去还以为这人准备上工地搬水泥呢？脖子前面那个兜兜是给不会吃饭的航天员兜饭的？
5spx还是个超强的公关公司
重型猎鹰发射之后，真是火的不得了，顺利忽悠了大量不知情的国内媒体，什么"现役运力最强"，什么"超越长征五号"，吹的神乎其神，实际上，串几个一级很强吗？这么多发动机还不是迟早要炸？要按这种办法…长五并联四个一级不是直接一百吨leo完爆猎鹰重型火箭，可是有些媒体只记得猎鹰火箭偶然的成功，对多次爆炸熟视无睹，梅林发动机的推力连长五的脚后跟都赶不上，这些问题却没人注意…
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
未完待续…
最大的黑科技就是吹牛逼，跟我国航天技术没得比。
SpaceX没什么了不起的，传统大国分分钟就能造出超越SpaceX的大火箭。
特斯拉没有什么了不起的，传统车企分分钟就能找出超越特斯拉的电动车。
折叠我吧 hh
他们获得的参数。质量技术就是黑科技，材料不稀奇，关键是技术之间配合参数，碳纤维是塑料，塑料当外壳最后可回收，落到海面就没用说明一定是有道理的，我没技术参数，碳纤维有抗折，抗应力两种，排布碳布都很难用。
推荐阅读：
