“天鹅座”飞船发射失利
2014-01-06江山
□ 江山
10月28日,美国轨道科学公司的“心宿二”运载火箭在位于美国航宇局(NASA)沃洛普斯飞行设施的中大西洋地区航天港发射该公司“天鹅座”货运飞船时发生爆炸。本次发射执行的是轨道科学公司在NASA“商业补给服务”(CRS)计划下的第三次正式空间站货运补给任务,任务代号“轨道”3,又称“天鹅座”CRS-3。
本次发射的飞船上装载了2290千克货物,其中包括29颗微小卫星。这些卫星拟随飞船进入空间站,随后从站上的日本“希望”号实验舱投放。飞船原拟于11月2日抵达空间站,计划在站上停靠约一个月,离站时再带走站上一些废弃物资,并在再入中被烧毁。按计划,“心宿二”拟在2015年4月发射下一艘“天鹅座”飞船,但这次飞行何时进行,还要看事故调查结果。
据报道,火箭起飞后不久先是尾焰突然扩大,随即在底部发生爆炸。火箭随后缓缓落回地面,大量剩余液氧和煤油推进剂发生爆燃,引发了更大规模的第二次爆炸。初步报告表明发射台受到破坏,但未造成人员伤亡。轨道科学公司称,控制人员是在火箭起飞10~12秒时发现出问题的,靶场安全官在火箭起飞约20秒后启动了箭上飞行终止系统。本次发射的火箭和飞船总共价值2亿多美元,轨道科学公司为这次发射进行了“一定的”投保。
无论失败原因如何,本次事故对轨道科学公司开展空间站例行货运补给工作都是一次沉重打击,也会给NASA的国际空间站项目工作造成严重影响。这是国际空间站计划遭遇的第二次发射失败。2011年8月,俄罗斯一艘“进步”飞船因火箭第三级故障而发射失败。NASA官员表示,该局虽对本次任务未能成功感到失望,但会在全面认识事故原因之后继续推进下次发射。站上机组人员没有食品或其他关键补给物资耗尽的危险,被毁的船上货物对站上人员来说均非必不可少,站上现有的补给物资够4~6个月之用。另外,俄罗斯的一艘“进步”M-25M货船已于一天后的10月29日成功发射,为国际空间站送去了包括燃料、空气、氧气、食品、科学实验器材和给航天员带的包裹在内的2吨多物资。而太空探索公司一艘“龙”货船也拟最早在12月9日发射,可为站上送去更多的补给物资。
这是“心宿二”火箭的第5次发射,也是其第4次发射“天鹅座”飞船。本次发射首次采用了“心宿二”130型火箭。该型号采用升级型的“卡斯特”30XL上面级发动机。“心宿二”为两级中型运载火箭,全长40.5 米,直径3.9米,起飞质量282吨,低地轨道运载能力约为5吨。该公司此前已拥有“飞马座”空射型火箭以及“金牛座”和“人牛怪”地面发射型火箭系列,但都属于小型运载火箭。“心宿二”火箭第一级核心贮箱由乌克兰南方设计局设计,并由南方机械制造厂建造。“心宿二”火箭第一级目前采用两台AJ-26型液氧/煤油发动机。本次失败很可能引发有关该型发动机的新问题。该发动机由航空喷气发动机洛克达因公司生产。5月份,一台AJ-26发动机在NASA斯坦尼斯航天中心进行地面试车时被毁。第二级的“卡斯特”30系列固体发动机由阿联特技术系统公司提供。火箭整流罩直径3.9米。该火箭还可根据需要选装两种第三级发动机。火箭在水平总装大楼内完成总装后运往发射台,在那里起竖。
AJ-26发动机原本是苏联20世纪60年代~70年代N-1巨型登月火箭而建造的,代号NK-33。由于苏联的登月计划最终下马,已造好的许多NK-33发动机被存储存起来。航空喷气发动机公司90年代从俄罗斯引进了其中约40台NK-33,加装了美制电子设备,进行了使用美产推进剂的鉴定,并进行了万向摆动改装,从而形成了目前的AJ-26-62型发动机配置。
“天鹅座”飞船由服务舱、增压货舱和太阳能帆板组成。服务舱内设航电系统以及推进和供电系统。增压货舱以欧洲泰雷兹·阿莱尼亚空间公司为NASA建造的供国际空间站使用的“多功能后勤舱”为基础建造,载货能力标准型为2吨,加强型为2.7吨。太阳能帆板发电功率为3.5千瓦。