4.20龙飞船爆炸案揭晓:钛过火……
4.20龙飞船爆炸案,终于公布结果——就在事故发生第一百天前后,也是阿波罗登月50周年大庆之际。
7月16日今天,SpaceX官宣调查结果,简单来说:氧化剂高速撞击钛阀门,钛金属承受不了「太过火」,引发大火。
今年4月20日,佛州卡角一声爆炸,震惊航天界。漂亮演绎过SpaceX无载人测试首飞的那艘明星级飞船,在例行静态点火时突然起火爆炸,飞船、测试台瞬间面目全非。这让高歌猛进、一路领先的龙飞船商业载人计划紧急刹车。
此后,SpaceX和NASA基本处于静默期,事故调查也是黑箱状态。期间NASA局长也曾公开敲打过SpaceX,信息披露过少过慢,但收效甚微。直到今天,终于披露初步调查结果。
到底发生了什么?
根据SpaceX公司负责任务保障的副总裁汉斯·科尼格斯曼(Hans Koenigsmann)提供的信息显示:
①编号为C201的载人龙飞船,在例行静态点火测试前约100毫秒,飞船推进器的增压系统快速增压——将氧化剂和燃烧剂迅速增压到工作状态,约2400磅/平方英寸psi(16547千帕KPa)。
②作为分离氧化剂、增压剂之间的屏障——止回阀/单向阀(check valve 钛金属材质阀门),在氧化剂高能高压高速冲击下,其中一个被破坏,产生火花,引发火灾爆炸。氧化剂使用四氧化二氮NTO,增压剂使用氦He。
这一过程就像突如其来的车祸,原本弹出的应该是蓬松的安全气囊,结果却是非常实成的沙袋子。只不过主角换成了钛阀门与氧化剂。
③目前还不清楚是由于止回阀被撞碎,产生的火花?还是四氧化二氮与钛产生化学反应,点燃了钛(一定条件下,钛与镁类似,属于可燃金属)。
总之结论就是:因为钛与氧化剂相互作用,引发爆炸。
尽管这是初步调查结果,还有20%事故原因尚待认定,但SpaceX这位VP相当肯定,认为这一结果将代表最终结论。
根本原因在哪儿?
这场事故的基本原因搞清楚了,但背后的根本原因应该追查谁?
是开发设计的错?没有考虑到钛与氧化剂的潜在危险?还是制造环节的错?钛阀门打造的不够高精尖?
这位SpaceX高管承认是设计环节考虑不周,换句话说,没有充分考虑钛阀门与氧化剂相互作用的极限边界。
如何避免如何整改?
SpaceX给出一个清晰的解决方案:彻底换掉钛金属止回阀,采用一次性安全隔板burst disk替代,增加可靠性。并且这种修正方法相对容易和快速。
事故负面效应有多大?
目前来说,负面效应已经锐减,负面影响已被稀释。
首先,在事故调查发布会上,SpaceX副总裁汉斯·科尼格斯曼着重强调:这起事故原因与载人版龙飞船推进系统及发射逃逸系统无关。更确切来说,跟8台超级天龙座发动机无关。
要知道,载人龙飞船采用的是一种创新式发射逃逸系统:采用推离模式,依靠自带8台发动机,实现快速推离事故火箭。
在此之前,一直有声音质疑新式发射逃逸系统。一旦查出果真如此的话,那么必将是一场灾难。这意味着载人龙飞船必须推倒重来,重新设计。或者说基本出局美国商业载人航天计划。
其次,早在事故调查结果公布之前就有迹象显示:爆炸事故并没有叫停SpaceX与NASA间的载人航天合作。进度条没有停滞不前,只是速度放缓。
5月底,负责NASA商业载人航天计划的高级项目经理凯西·卢德尔斯Kathy Lueders透露:DM-2任务(搭载2名宇航员试飞),瞄准今年底前。
龙飞船爆炸还没公布原因,NASA却公布未来发射排期,这是为何?
6月下旬,一份国际空间站任务排期显示了美国商业载人航天计划的最新版本:7月下旬,龙飞船测试发射逃逸系统;11月15日,启动DM-2任务,龙飞船搭载NASA两名试飞宇航员往返国际空间站,为期7天。
载人龙飞船何时再飞?波音飞船何时首飞?一份国际空间站计划表披露……
看得出来,就在阿波罗登月50周年大庆之际,重振雄风、再次伟大的政治面需求下,显得尤为强烈。作为美国下一代近地轨道载人飞船的领军者——SpaceX龙飞船更需要卸掉包袱,轻装上阵,为开启全世界商业载人航天时代铺平道路。