大事發聲|獵鷹9事故最新調查結果公布

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事故回顧

當地時間9月1日早上,SpaceX獵鷹9號火箭在佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發射場爆炸。

按照原計劃,它將在當地時間本周六下午為Facebook發射首顆互聯網衛星「Amos-6」,但經SpaceX證實,衛星已完全被摧毀。

終於,在經歷了三周的調查之後,SpaceX公司終於在9月23日公布了調查結果。

SpaceX事故官方聲明

SpaceX宣布經過對所有可能的故障樹進行分析排查後,當前調查階段可以確認由於火箭二級液氧箱的氦氣增壓系統(Helium Pressurization System)失效引起此次事故,導致星箭俱毀,但是什麼原因導致失效目前尚不清楚。NASA關於國際空間站的商業載人項目和商業貨運項目是SpaceX的首要發展重點,必須儘快實現獵鷹9火箭的安全可靠復飛,SpaceX對此非常自信,並表示此次事故調查將大幅增加獵鷹9火箭的安全性和可靠性。

獵鷹9火箭二級

火箭從出現故障徵兆到遙測數據停止只有93毫秒,事故調查團隊對3000個頻道的遙測數據、視頻、圖片、聲音等進行了綜合分析。目前事故的表層原因已經基本清晰,但調查團隊依然在對事故的深層原因做進一步分析。事故遺留的碎片等都已經轉移到廠房,已拍照、編號並歸類,等待進一步的檢查分析。

獵鷹9的二級火箭內部有多個複合材料氦氣罐,在火箭飛行過程中每個罐都會加壓到5500磅每平方英尺。低溫氦氣會通過梅林發動機進行加溫,並最終注入到液氧儲箱對液氧箱進行加壓,從而保證燃料對發動機的持續恆壓供給。

上圖為CRS-7中的氦氣罐

SpaceX發言人表示,已經排除此次事故和2015年6月份的CRS-7事故之間存在關聯,但並未具體說明調查人員是如何確定兩次事故之間不存在關聯的。

著急宣布調查結果有兩個原因

1.想儘快恢複發射,畢竟幾十億的訂單不能置之不理,而且其競爭對手歐洲阿里安宇航公司和美國本土的聯合發射聯盟都表示要增加發射頻率,連發射亞軌道火箭的藍色起源公司都宣布研製新格倫運載火箭用於發射軌道航天器,壓力可想而知,SpaceX當然得做出響應。

2.國際宇航大會將在本月27日在墨西哥召開,SpaceX將在會上宣布自己載人火星計劃,日程已迫在眉睫,畢竟眾人期待很長時間了。這一計劃的標題很炫:Making Humanity a Multiplanetary Species。要讓人類成為跨越星際的種族:星際人。

網友很困惑

有美國網友表示,既然是惰性氣體怎麼可能引起爆炸呢。有網友給出解答,儲箱內的氦氣壓強很大,而液氧儲箱設計的要求滿足不了這麼大的壓力,一旦氦氣罐發生破裂導致氦氣溢出,便會造成液氧儲箱受損,從而引起爆炸。

2015年事故調查結果

2015年SpaceX在執行CRS-7任務時,Falcon 9火箭在飛行過程中發生爆炸。SpaceX公布的最新調查報告稱導致發射失敗的根本原因可能是氦罐的支撐桿結構發生故障。液氧罐為火箭提供燃料,在液氧消耗過程中使用氦保持罐內壓力穩定。氦是一種不活躍的惰性氣體,儲存在氦罐內,使用支撐桿維持穩定。但在火箭飛行過程中,支撐桿發生故障,導致了氦泄露,引發了一連串問題,最終導致液氧罐過壓和爆炸。

事故全程回顧

北京時間2016年9月1日,SpaceX公司的獵鷹9火箭在佛羅里達州肯尼迪航天中心40號工位上執行靜態點火測試(Static Fire Test,也稱系留點火測試)任務時發生爆炸,導致以色列AMOS 6通信衛星與獵鷹9-029火箭損壞,可謂星箭俱毀,損失慘重。

從視頻中可以明顯看到,爆炸首先發生在二級火箭周圍(第一次爆炸),但目前尚不清楚爆炸是發生在二級液氧儲箱內部還是外部,之後一級火箭發生爆炸(第二次爆炸)。爆炸導致箭體結構遭到破壞,使得衛星連同13米長的整流罩從高空摔到了地面,引爆了衛星內部燃料(第三次爆炸)。發射台塔架表面上看起來受損不明顯,但受到的損傷肯定不小。衛星發生爆炸後,很可能引起地面燃料儲箱發生爆炸(第四次爆炸),後來確認燃料儲箱和加註系統沒有發生爆炸。

調查隊伍不簡單

美國聯邦航空管理局

此次事故調查團隊由SpaceX領導(理所當然),美國聯邦航空管理局負責監督,同時NASA、美國空軍、以及SpaceX的一些客戶也將加入,直到故障查出並得到修正,以保證各方的有效載荷能夠安全可靠連接在獵鷹9火箭上。

黎明前的黑暗

SpaceX地面人員表示,SLC-40發射台的大量設施被毀,但幾個關鍵設施倖存了下來。比如,地面的液氧儲存箱和供給管路完好,煤油加註系統也未損壞,發射平台的控制系統還相對完整。

上圖為肯尼迪航天中心39A發射平台渲染圖

目前肯尼迪航天中心的SLC-39A發射台正在進行改造,為11月份恢復獵鷹9火箭發射做準備,該發射台曾用於發射太空梭,SpaceX租來後原計劃用於重型獵鷹的發射,但現在不得不改造以儘快恢復獵鷹9的發射。位於SLC-40發射台南部幾公里處的有效載荷廠房也在全負荷工作,該廠房原本用於大力神火箭的總裝。SpaceX位於加州霍桑市的發動機生產廠房也在持續運轉。可以判斷此次事故對SpaceX公司整體運轉的影響其實並不大。

此次事故的根本原因懸而未決的同時,SpaceX表示會儘快在本年度11月份恢復獵鷹9的發射,但將會發射什麼載荷,目前尚不清楚。

讓我們拭目以待吧。


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