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“猎鹰”陨落,商业航天“误区”在哪里?

时间:2015年07月07日 信息来源:中国航天报飞天科普周刊 点击: 【字体:

6月28日,美国SpaceX 公司发射了1枚猎鹰9火箭,执行国际空间站货运补给任务,火箭升空149秒后突然爆炸解体。这是近一年来,私营航天企业发生的第三次事故。频繁的重大航天发射失败,让业界不得不重新审视成功与失败并行、风险与收益交织的商业航天发展之路。


失败“魔咒”笼罩商业航天


去年10月28日,美国轨道科学公司的安塔瑞斯-130火箭搭载天鹅座飞船发射升空仅6秒后,火箭一子级发生爆炸,连同装载了2.2吨货物的飞船坠落地面,船箭俱毁。这是美国私营航天企业执行国际空间站货运任务的首次事故,仅火箭及飞船的经济损失就达2亿美元。


同月31日,英国维珍银河公司的“太空船”2号在试飞过程中与载机“白骑士”2号脱离后不久发生爆炸坠毁,导致2名飞行员1死1伤。


据调查,这起事故的原因是“太空船”2号减速装置启动过早所致。但也有人称,该公司并未制定有效的商业计划,同时缺乏真正的技术能力,未来发展堪忧。


进入2015年,一向以“低成本、高可靠、重复使用”来标注自己的SpaceX公司也迎来了“流年不利”。


猎鹰9火箭在执行空间站任务的同时,最近几次还被赋予了一子级自主返回着陆回收试验任务,但均未能成功。最近一次更是直接在空中爆炸。


此前,猎鹰9火箭已成功完成了18次发射任务,曾在业界被认为是具有高可靠性的典范,但这几次也难逃失败的“ 魔咒”,使得私营航天企业的航天之路进一步受到外界质疑,人们对其发展前景表现出了更大的忧虑。


利益与风险像“孪生兄弟”


近一年来出现的多起商业航天事故,将商业航天发展过程中的商业利益和商业风险这对“孪生兄弟”再次推上了台前。


事实上,商业航天是航天产业发展的一种趋势,也是市场经济发挥主导作用的一种体现。也就是说,商业化本身不是问题,问题是私营航天企业在发展的过程中不仅要关注商业利益的攫取,更要注重航天产业的发展规律、研发能力和技术实力。


从目前来看,私营航天企业要想与传统航天企业“ 争锋”,仍面临着巨大的技术挑战。因为航天是一个讲究积累的行业,如果没有技术、设施、人才等方面的长期积累,将很难战胜那些有官方背景的老牌公司。


众所周知,任何领域的商业化都不仅是技术本身的变化,而是经过扎实的技术积累后,再建立有效的商业模式。然而,在商业化的过程中,人们往往会忽视技术与系统本身的科学性,而片面地追求商业利益,从而导致航天惨剧的发生。


私营企业想要稳扎稳打地进入航天领域,除了要唱好市场营销这出“ 戏”,更要不断提高自身的产品研制能力,在商业利益和风险之间找到最精确的平衡点。


低成本与高可靠似“跷跷板”


美国老牌运载火箭有德尔塔4火箭和洛·马公司的宇宙神5火箭等,前者从2002年至今执行了29次发射任务,后者从2002年至今执行了54次发射任务,几乎都取得了成功。


虽然这些老牌运载火箭的发射成本高昂,但与此相对应的成功率也高。这在某种角度上来说,火箭的高成本投入是必要的,它在很大程度上能够保证产品的可靠性与任务的稳定性。


即便是私营航天企业的“低成本”也是“ 前人栽树,后人乘凉”的结果。美国宇航局早就制定政策,允许获得资质的私营航天企业使用他们过去的技术成果和许多基础设施,而这些都是不可估量的宝贵财富,节省了企业大笔的研发和基础建设投入资金。


尽管私营航天企业充分利用已有技术成果的策略比较成功,但仍然有其局限性。例如,SpaceX公司未来的猎鹰9重型火箭为充分继承已有成果,形成了起飞时多达27台发动机并联的配置。这不禁让人想起苏联屡败屡战的N-1重型火箭,也是因为发动机推力不足,第一级采用了30台发动机并联的方案。


迄今为止,航天器还不可能做到像民航飞机那样的可靠性,也不可能实现类似的成本。在以降低成本为主要目标的商业航天活动中,牺牲各种可靠性措施带来的高风险的确值得我们重视。


目前,各航天大国都已形成了非常成熟的行业规范来确保航天器的顺利发射。在人类航天活动的早期,特别是上世纪五、六十年代的太空竞赛时期,惨烈的发射失败更是“ 家常便饭”。如今,可靠性已经极大提高的航天活动,恰恰是建立在吸取这些失败教训的基础之上。因此,商业航天对当前确保可靠性的各种规范进行简化、修改,将有可能再次“交学费”,再次付出血的代价。


虽然私营航天企业在任务管理、运营等方面有很多自己独到的优势,但从近期商业航天发生的一连串事故来分析,既有客观因素,也有主观影响。显然,没有掌握核心技术、缺乏相关经验,仅靠“拿来主义”依托现有技术成果,一味追求“低成本”的商业航天之路依然任重而道远,须且行且珍惜!


(作者:张京男 单文杰 杨雨)
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