重整旗鼓难不难——评近期美国民营航天企业的几次失败

□ 迟惑

“猎鹰”9号火箭进行可重复使用飞行实验

2014年夏秋，是美国航天业再度遭受挫折的时节，先是SpaceX公司的“猎鹰”9号可重复使用性的飞行实验失败；而后是10月31日轨道科学公司的“心宿二”火箭发射“天鹅座”飞船为国际空间站运送给养时凌空爆炸；最后是11月2日，维珍银河公司的太空船二号在试飞中解体坠毁，试飞员一死一伤。这段时间的挫折或许不像航天飞机事故那样惊心动魄，但也造成了人员伤亡。重要的是，连续发生的三次商业航天公司事故，让人们不得不承认，商业载人航天活动所面临的风险，一点也不比传统航天更少。

虽然发生了事故，美国商业航天还是在谋求前进之路。SpaceX公司在8月的飞行失败或许还可以认为是一次实验失败，但轨道科学公司和维珍银河都遇到了无可辩解的飞行失败。后两家公司将要面临什么问题呢？

雇人发射与更换发动机

轨道科学公司因为发射失败而陷入了窘境。该公司的“天鹅座”飞船虽然表现尚好，但没有合适的火箭来发射，“天鹅座”就无从施展。11月5日，轨道科学公司宣布了自己的“继续前进”计划，打算寻找其他发射服务商来运送“天鹅座”，同时在现有“心宿二”火箭基础上更换第一级发动机，形成一种新的火箭。

我们先来看第一条措施。轨道科学公司估计，需要为“天鹅座”购买一到两次其他公司的发射服务，最快在2015年春天就要发射。轨道科学公司CEO戴维·托马斯说，他正在与两家美国企业、一家欧洲企业讨论此事。

太空船二号在空中爆炸

太空船二号的残骸

世界航天活动虽然活跃，但细数下来，有实力的商业发射服务公司并不多，有能力向国际空间站发射货运飞船的火箭，可能一只手就数得过来。如果把范围缩小到欧美，那么确实也只有两家美国企业、一家欧洲企业具备这个能力，分别是美国的联合发射联盟公司（ULA）、SpaceX公司和欧洲的阿里安航天公司。联合发射联盟公司运营着“德尔它”4和“宇宙神”5火箭，SpaceX公司自然是主打“猎鹰”9号。阿里安公司的主力是“阿里安”5火箭和欧洲版“联盟”火箭。据说托马斯已经排除了使用“阿里安”5的可能，因为它不适合发射“天鹅座”这种吨级的飞船。但更大的可能是“阿里安”5收费高昂，轨道科学公司支付不起。

上述三家企业都没有承认正在和轨道科学公司协商。然而托马斯希望2014年12月就敲定此事，心情急迫可见一斑。至于因此引起的成本上涨，托马斯表示“问题不大”。但更换运载火箭需要解决接口适配问题，这恐怕不是几个月就能搞定的。

“龙”飞船的返回舱

回过头来说“心宿二”火箭。当前的“心宿二”第一级用的是两台所谓AJ-26发动机，其实是翻新的苏联造NK-33发动机。NK-33本来是苏联登月火箭N-1的第一级发动机。N-1因为发射失败而被放弃后，这批NK-33就一直沉睡在仓库里，直到苏联解体后被轨道科学公司看中。AJ-26工作稳定，唯一的问题就是它早已停产，越用越少。轨道科学公司迟早要找到一种新型号来替代它。本次发射失败，据说是因为其中一台AJ-26的涡轮泵在起飞15秒后失效。轨道科学公司据此打算放弃AJ-26。托马斯说：“我们不打算再使用AJ-26了，除非它们被证明适合于飞行。”如此评价一种有几十年历史的成熟发动机，实在是有点搞笑。但无论如何，替换AJ-26都是必然的。轨道科学公司正在考虑的型号包括仿造俄制的RD-180发动机，或者从美国ATK公司选用一种固体燃料的型号。考虑到轨道科学公司还要竞争NASA后续的商业运输合同，因此它拒绝在竞标结束前宣布所选用的发动机型号。

与SpaceX不同的是，“心宿二”没有拿到NASA之外的商业发射合同。这意味着一旦后续竞标失败，“心宿二”就成了无的之矢。假如一直找不到商业客户，可能就要被迫放弃这个型号。

维珍银河的麻烦

“心宿二”火箭和“天鹅座”飞船在厂房中

维珍银河的事故要严重得多，确实造成了人员伤亡。但无论公司本身还是美国国家运输安全委员会的调查组，都没有公布什么有价值的信息。

在11月3日的发布会上，调查组怀疑丧生的副驾驶迈克·阿斯博瑞提前数秒打开了机翼尾部的羽状减速系统。美国国家运输安全委员会的执行主席克里斯托弗·哈特说，该委员会已经专门成立了一个人类行为组，调查飞行员的表现，调查对象包括显示器等一切可能影响操作的因素。

而维珍银河的声明也没有给出太多内容。声明中说：“羽状减速系统的锁定/解锁机构提前打开了，气动力迫使羽状减速系统展开，进而导致飞机解体。”哈特说，还需要12个月的时间来完成全面调查，并提出解决方法。

不过此案中颇有些疑点。按照设计要求，羽状减速系统要在飞机达到马赫数1.4、关闭发动机后展开。而当时飞行速度为马赫数1，发动机并未关闭。理论上羽状减速系统是一种安全措施，一旦动力飞行阶段出现故障、发动机失灵，羽状减速系统就解锁，让飞机滑翔返回地面。如此推论，解锁羽状减速系统是靠人力控制的，和发动机之间没有联动。事故当时，羽状减速系统展开了，而发动机却继续工作，等于活活地把飞机撕裂了。如果事实如此，就是设计缺陷了。

维珍银河失去了唯一的原型机，短期 内不可能再恢复飞行。公司说，第二架太空船二号的制造进度已经完成了65%，有望2015年试飞，2016年投入商业运行。公司CEO乔治·华特塞德在11月7日的声明中给自己打气说：“我们的愿望是不屈不挠的，我们的团队是坚定的”。等着上天的客户似乎也很给力，700名已付费游客中只有二三十人要求退票，据说还有一些新游客订了票。

美国媒体的奇怪表现

鉴于推进商业航天、特别是商业载人航天已经成为美国政府的国策。太空探索公司的艾伦.马斯克几乎已经是美国航天救世主的形象。因此美国有关政府和媒体的立场颇为微妙。

首先谈SpaceX的试验失败。其实火箭试飞失败不是什么说不得的事情，航天事业本来就是从失败走向胜利的，况且SpaceX这次试验的是一种新概念火箭。但神奇的是，事发一个月后，几乎所有主流航天媒体上都再也找不到关于此事的报道，好像根本没发生过一样。

对于维珍银河，“太空船”2号的1号机并不是首次飞行。而且作为一种机动并不剧烈的飞机，它的飞行控制系统设计远比不上第五代战斗机复杂。美国的航空技术高度发达，对于这种简单飞行轨迹的飞机，早有诸多技术手段来防止飞行员误操作。如果最后的结论是副驾驶误操作，很可能是为了掩饰飞行控制系统的设计有缺陷，让死人去背黑锅。

至于轨道科学公司，却被媒体大肆报道。似乎这一次失败会让整个公司陷入难以自拔的困境。不过需要指出的是，无论技术实力还是财力，轨道科学公司都比大多数新兴商业航天企业强大得多。轨道科学公司是美国航天业中少有的小而全，拥有各类应用卫星、科学卫星的研制能力，特别是中型地球静止轨道卫星平台极富特色。商业货运项目只是轨道科学公司的产品线之一，即使遇到挫折，也不会影响它在业界的地位。媒体这样的厚此薄彼，只能说明美国航天业太需要破局了。

“心宿二”火箭爆炸