飞船在漏气中上天,国际空间站被迫练逃生,美国宇航员下不来了?
从2014年被NASA选定,与SpaceX同样作为从地球向国际空间站运送人员和物资的飞船供应商之后,到今天已经10年了。波音公司的CST-100飞船有一个响亮的名字,叫做“星际客机”。
(星际客机发射瞬间)
6月5日终于完成了首次载人升空,飞向了国际空间站,但是在发射之前一直磕磕绊绊。首先是氦气阀门出现了泄漏,经过评估,认为泄漏的速度是稳定的,泄漏的流量也是可以被接受的,所以还是照常发射。发射到了国际空间站去准备对接,然而实际上在对接之前又出了状况。
(波音公司CST-100“星际客机”的研制工作已持续数年,但屡屡出现技术问题)
出了什么状况呢?星际客机这个飞船上,有28台姿控发动机,姿态控制的小发动机。可以理解为用于飞船在对接过程中,包括调整姿态的过程中,进行提供微调的推力。这28台自控发动机,在对接的时候可是很需要的,因为它需要精确调整位置和姿态。
结果28台发动机中,有5台出现了故障,地面人员紧急地通过程序修改来排故,有4台恢复了,最后还剩1台不行。不管怎么说,最后也是完成了对接。这也算是完成了一个重要的任务节点,那后面的测试就可以展开。测试内容包括这么几项,飞船在漏气中上天,国际空间站被迫练逃生,美国宇航员下不来了?比如说舱门的开启,比如说舱内的环境压力的监控。
还有一项就是,对接之后,推进发动机的短时间启动,来验证这个发动机的性能和可靠性。这个实验都是要在轨进行的,当然也包括其他的一些内容,这个就没有在新闻中详细地解析。
(星际客机在发射前就发生了泄漏事件)
结果在对接的过程中,对接完成以后,又发生了多次的氦气泄漏。美国媒体通报是说发生了至少5次,但是不知道这5次是在同一个故障点上,还是发生在多个故障点上,总之这个是挺让人揪心的。
然后反复地筛查、评估,最后认为氦气的泄漏量仍然不算太多。而考虑到飞船携带的氦气实际上是足量,甚至超额,所以即便机械泄露了,应该完成后续的任务,包括返航都没大的问题。
但是这些折腾,检查和评估就耗掉了很多时间,于是星际客机的返航时间就被推迟。而且由于这个故障的存在,还增加了一些测试内容。有媒体披露,这次在回来之前,星际客机还要在国际空间站上进行一个测试,内容实际上是一个紧急状况的演练,这个演练英文叫做SafeHaven。
(地面转运中的星际客机)
什么意思呢?就是说,紧急情况下,空间站上的航天员,要躲进一艘接驳的飞船,把飞船作为掩蔽物来暂时确保他们的安全。
其实这个实验的内容,虽然是一个应急演练的,正常来讲也需要,但是在这个时点发生这样的演练就耐人寻味了。
比如说,我们会第一时间想到,是不是波音飞船在撤离的过程中,包括撤离之前,它的故障有可能引发一些连带的问题,所以才导致需要这样一个测试,让其他的航天员能够在问题出现的时候,确保自身的安全。
(星际客机的内部结构,可以容纳5名宇航员)
结果我们会发现,波音公司的飞船在以前的测试中,在载人飞行之前就出现过阀门泄漏、降落伞故障,包括任务时间仪表出现了问题,导致整个的测控进入了紊乱的状态这些问题。实际上都不能算是关键系统的问题,但是它引发的麻烦可不小。
我们由此也联想到,波音公司在它的航天任务系统中,虽然应该算是经验很丰富,而且新的飞船也借鉴了据说是阿波罗飞船、航天飞机等诸多的以往的经验,那现在看起来,波音公司恐怕并不是缺乏经验的问题,而是在于它的整个的工程系统中,所需要的零部件,系统这些部件的制造、采购以及验证是否存在疏漏,所以导致这个小问题总在出,始终这个功能都不能达到尽善尽美,这可能是波音公司在它的星际客机飞船以后的使用中的一个隐忧。
(返回舱与轨道舱分离示意图)
原本在2014年被选定作为承包商的时候,是波音公司跟SpaceX两家同时被选中的。而且NASA非常看重波音,给波音的合同金额应该是42亿美元,SpaceX只拿到了26亿美元。
实际上两者是有差异的,足见NASA还是很看重波音的。而且还跟波音签订了一个这样的协议,就是要求波音公司能够保证研发成本不会大额超支,否则你就得自己承担这个风险。实际上这也是表明了,NASA对波音公司既看重,同时还有点顾虑,但实际真的证明了这个顾虑可能真的有必要。
(据估计,“星际客机”项目已经给波音造成约14亿美元的亏损)
现在SpaceX的“龙飞船”已经飞了将近4年,做了多次的载人和货运的运输。而波音公司屡次推迟,它的飞船到现在为止磕磕绊绊,刚刚完成首次的载人飞行,到现在还没回家,回家可能才算是任务圆满。
我们可以看到,其实波音公司在飞船上采用的很多新的技术,包括新的防热材料,包括压制工艺,也包括新的无线的控制系统、交互界面,实际上并不独属于波音。而对于马斯克的SpaceX来讲,它如果能够统合这些新的跨行业的技术,来实现一个完美的工程系统的设计,是完全有可能的,而马斯克可能恰恰在这方面比较擅长。
(龙飞船由SpaceX牵头研发,是世界上第一艘由私人公司研发的航天飞船)
他选择的目标很明确,技术路线也非常清晰。比如说他的龙飞船是载人和载货两个系列,走得很稳妥。而且现在看起来,马斯克至少在飞船这个问题上,他的工程架构,包括系统的验证,包括供应链,就是零部件的采购与管理,做得比波音要好,所以速度明显要加快,比波音要快许多。
波音公司它的位置也逐渐地从原本被NASA看好,到现在进度被马斯克赶超。由此一来,波音公司的飞船未来在天地货运和载客的运输系统中的地位,有可能会出现下降。
(星际客机什么时候能够安然返回,很多人正在关注)
这虽然是波音公司不愿意看到的,但如果想改变这种局面,那么波音公司需要在管理上,在工程设计的流程上,尤其是在对于系统的全面验证,要有实质性的改善。