原标题:俄联盟火箭惊魂的辛酸 干啃苏联老本30年 焊点毁掉70发动机
10月11日,负责运载国际空间站宇航员的俄罗斯“联盟”火箭升空仅两分钟即遭遇失败,在全世界瞩目下险些将两名宇航员葬身太空。所幸火箭逃生系统工作正常没有发生故障,奇迹般挽救了宇航员。
航天探索属于高风险高复杂度的技术领域,但近年来俄国航天局持续吃老本,不仅当家的运载火箭均为苏联时期的老旧设计,而且产品质量和可靠性也呈现下滑趋势,因为小小的焊接问题,甚至一次召回70多台火箭发动机。
遭遇惊险事故的联盟火箭
载有两名宇航员的运载火箭事故瞬间
吃老本实属无奈
11日上午8时42分,载有美俄宇航员的“联盟”火箭在哈萨克斯坦上空75公里处发生故障,当时国际空间站的值班宇航员已经拍摄到一条穿出大气层的烟迹,火箭即将一二级分离。
片刻间,六吨重的飞船像一颗陨石般以7500公里的时速自由坠落,宇航员瞬时经历了7个重力加速度的过载,最终逃生系统顺利开伞,两名宇航员平安降落在500公里外的郊野。
从国际空间站拍摄到的"联盟"火箭轨迹
地面拍摄到火箭羽烟中的异常烟团
两名勇敢的宇航员险些因事故葬身太空
目前,俄航天局已经对这次“联盟”火箭事故进行罪案调查。之所以如此兴师动众,关键仍然在于挽回俄国航天产业逝去的颜面:承担国际空间站任务的“联盟”火箭已是六十花甲的老旧设计;而最新的“质子”火箭其实也属于苏联遗产,至于新一代的安加拉火箭则遥遥无期。
联盟火箭本身是一款苏联时期成熟而过时的设计
曾送首颗人造卫星升空
“联盟”火箭的原型是苏联1957年设计的全球第一种洲际导弹R-7弹道导弹。这款外形怪异的弹道导弹用液氧和煤油作为动力,由四个第一级火箭助推器和夹在中间的第二级火箭构成,因此具备强大推力,能将5吨重的热核弹头送到8800公里外的美国本土。
R-7火箭曾远射太平洋、将人类首颗卫星入轨,开启太空时代
苏联工程师在俘获德国科学家的协助下,解决了四组火箭燃料消耗不能同步的难题,但R-7这种投入巨大的液体燃料导弹发射准备颇为耗时,最终转为运载火箭,并在1957年底成功发射了人类第一颗卫星。
六十年过去了,R-7火箭系列及其衍生的“联盟”火箭已经进行过1800多次发射。由于苏联解体带来的空档,以及新款的“质子”火箭存在环境污染问题,皮实耐用的“联盟”火箭仍然没有退役的迹象。
俄罗斯航天至今仍然依赖联盟火箭
连运回幸存宇航员的客机也是1960年代的图-134古董机
焊点葬送70台发动机
近十年来,“联盟”火箭的高可靠性记录开始动摇,这型火箭几十年来共发射745次,遭遇各类事故21次,但竟然有13次出现在2010-2018年。
最典型的一次事故是在2016年12月,“联盟-U”火箭要将一艘货运飞船送往国际空间站,但这艘MS04进步号飞船发射六分钟就与火箭意外分离,在图瓦地区上空190公里炸成一团火球。
俄航天局调查后认为这次事故是因焊接问题造成。“联盟-U”火箭发动机控制系统所用的昂贵的合金焊锡出现了质量问题,而使用同类焊锡的发动机不仅包括“联盟”火箭的第三级,还有“质子”火箭的二三级。
联盟火箭采用独特的夹心捆绑式设计
发动机成批故障使2017年俄国航天备受打击
在这种情况下,俄航天局紧急召回了沃罗涅日机械厂生产的16台“联盟”火箭案发动机和58台“质子”火箭发动机,将它们返厂进行为期数月的检修。因此被波及、延误和取消的发射任务包括国际空间站和欧洲各类商用卫星等,时间跨度近一年。作为亡羊补牢,俄方对沃罗涅日工厂引进设备进行技术改造,希望能够避免工人粗心带来失误的可能性。
时隔一年,2018年8月国际空间站再次遭遇质量事故,一艘联盟飞船舱壁竟然出现小孔,虽然俄航天局负责人启动阴谋论模式,指责有别国航天员恶意搞破坏,但专家分析破孔很可能是工厂生产中遗留的缺陷。
“联盟”火箭的惊险事故,无疑给未来的2019俄罗斯火星计划、新一代阿加拉和联盟-5火箭等计划笼罩了一层阴影。
灾难性事故直接导致美国航天飞机计划结束,但俄联盟火箭还会继续