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因发现新的问题 波音星际线飞船的首次载人飞行将被推迟到2024年

时间:2019-01-06 06:40:17

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因发现新的问题 波音星际线飞船的首次载人飞行将被推迟到2024年

肯尼迪航天中心总装测试厂房中的波音星际线飞船

6月1日,在关于星际线(Starliner)飞船的一次简报会上,美国航空航天局(NASA)和波音(Beoing)公司宣布将进一步推迟原定于 7 月进行的 CST-100 星际线飞船的首次载人飞行任务,以解决该航天器2个新发现的问题。

这次原定于7月21日进行的乘员飞行测试 (CFT)任务,计划搭载 2 名 NASA 宇航员,并对接国际空间站。

10月18日,星际线飞船的第一批乘组组人员抵达位于佛州肯尼迪航天中心的波音商业载人和货物处理设施(Commercial Crew and Cargo Processing Facility)接受培训。CFT 乘组包括飞行员苏妮塔·威廉姆斯(Sunita Williams 左)、指挥官布奇·威尔莫尔(Butch Wilmore 中)和后备飞行员迈克·芬克(Mike Fincke)

在一个多小时的简报会上,NASA和波音没有明确推迟后试验飞行的具体日期。但有消息表示,CFT 任务将不会早于底。而坊间更关注的是波音公司是否会放弃星际线飞船。

波音在5月19-25日执行了星际线飞船无人轨道飞行测试 (OFT-2)任务,完成了飞船与国际空间站的首次对接,并初步证明了该系统具备搭载宇航员的能力。

波音星际线飞船OFT-2的飞行步骤分解

5月20日,执行OFT-2任务的波音星际线飞船迫近国际空间站

执行OFT-2任务的波音星际线飞船对接国际空间站

但是,一年过去后,最重要的载人验证飞行(CFT)却迟迟无法执行。

1、波音已经比 SpaceX 整整晚了3年

波音星际线飞船的这一次延迟发射,正好发生在同期获得NASA商业乘员开发(Commercial Crew Development, CCDev)计划资助的SpaceX 执行其首次载人龙飞船(Crew Dragon)Demo-2 任务发射3周年之际。

3年前的5月30日,SpaceX龙飞船首次搭载 2 名NASA宇航员升空,并成功对接国际空间站,在轨停留3个月后,飞船及2名宇航员顺利返回地球。

与国际空间站对接的 SpaceX 载人龙飞船

至今,SpaceX 通过其猎鹰9(Falcon 9)火箭和载人龙飞船组合,已经为 NASA 和私人客户累计发射了 10 次载人任务,包括NASA的Demo-2、Crew-1、Crew-2 、Crew-3 、Crew-4 、Crew-5 、Crew-6 任务,以及为私人客户定制的Inspiration4 、Ax-1 、Ax-2 任务,累计将38名宇航员送入了太空。

由于星际线飞船的屡屡推迟,NASA为了充分考虑宇航员上天的权利了,该机构曾在10月将参加星际线飞船训练的2名宇航员妮可·曼恩(Nicole Mann)和乔什·卡萨(Josh Cassada),调整到了10月5日发射的 SpaceX Crew-5 任务,他们与另外2名宇航员共同执行 Crew-5 任务,在轨工作了半年,并成功返回。

这不禁让人想起了前《航空与航天技术周刊》以 SpaceX 猎鹰1号(Falcon 1)火箭为封面,刊发的专题文章《微小的 SpaceX 能够撼动波音吗?》。

3月29《航空与航天技术周刊》刊发文章《微小的 SpaceX 能够撼动波音吗?》

2、发射认证中发现的2个新问题

NASA 在对星际线飞船最终认证中发现了2个新问题。

一个是降落伞中称为软链接(soft links)组件的问题。波音公司 CST-100 星际线飞船副总裁兼项目经理马克·纳皮 (Mark Nappi) 表示,这些部件的载荷限制低于此前预期,“相当大”地降低了降落伞系统的整体安全系数。

第二个是用于包裹航天器线束胶带的问题。测试表明它们是易燃的。纳皮表示,这种胶带在飞船上得到了“相当广泛”的使用。

这两个令人担忧的新问题,最早在 5 月 26 日的 NASA 声明中被提到,但该声明对 7 月执行 CFT 任务的前景仍持乐观态度。

纳皮表示,在飞船最终认证工作中发现问题后,波音公司对降落伞和线束包裹问题进行了研究,并导致波音公司得出结论:应该停止发射准备工作。这一决定一直由波音领导层负责,一直到首席执行官戴夫·卡尔霍恩 (Dave Calhoun)。纳皮,

波音一致认为这是我们需要纠正的事情,我们决定停止 CFT 任务的准备工作,以纠正这些问题。

纳皮拒绝透露这些问题将使任务延迟多长时间。他说公司需要5-7天的时间来研究需要做什么以及完成这项工作的时间表,并表示现在考虑任何新的发射日期还为时过早。

在 年 5 月的星际线飞船轨道飞行试验2 (OFT-2)无人试飞中使用了相同的降落伞软链接和接线胶带,试验未发生任何事故。

5月25日,波音CST-100星际线飞船即将落地

发布会认为,软连接问题只有在3个主伞中的一个发生故障时才会发挥作用,这会给另外两个降落伞带来额外的负载,而易燃胶带将会给飞船多处地方带来风险。

NASA 支持波音公司推迟 CFT 的决定。NASA 商业载人项目经理史蒂夫·斯蒂奇 (Steve Stich) 表示,

我们为马克决定推迟而鼓掌,我们 100% 支持他的决定。NASA领导层,直局长比尔·尼尔森(Bill Nelson),都支持这一决定。 ”

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3、屡屡受挫的星际线飞船

这次延误是星际线飞船一系列挫折中的最新一次,其中包括 年 12 月的首次 OFT 试飞中的软件缺陷导致的偏航,以及由于阀门卡住导致复飞延迟 近 10 个月 的 OFT-2 试验飞行。

8月波音公司技术人员试图修复星际线飞船推进系统的阀门

今年 3 月,NASA和波音公司表示,他们将首次载人的 CFT 任务从 4 月推迟到 7 月,以便让团队有更多时间完成认证工作。接着又迎来了这一次推迟。

4、NASA航空航天安全顾问小组已介入调查

NASA航空航天安全顾问小组 (Aerospace Safety Advisory Panel, ASAP) 曾在 5 月 25 日的一次公开会议上,对 NASA 和波音公司能否及时完成 7 月发射的认证工作表示怀疑。

ASAP 呼吁 NASA 引入一个来自NASA工程与安全中心 (NASA Engineering and Safety Center, NESC)的独立小组,以执行 ASAP 小组主席帕特里夏·桑德斯(Patricia Sanders)所说的对剩余工作的“深入研究”。

斯蒂奇表示,该机构正在通过让 NESC 工程师嵌入整个星际线项目来执行该建议。独立小组工程师将向 NASA 总工程师办公室(Office of the Chief Engineer)组织的一个小组作简报。他表示,类似的过程也被用于其它项目。

5、是否会放弃星际线飞船?

斯蒂奇强调,NASA 仍期待波音公司将星际线投入使用。他表示,

NASA 迫切需要第2个供应商,以提供冗余。我们支持波音公司,我们正在尽我们所能调查每个问题,并在安全的情况下尽快起飞。

当波音被问及是否考虑过放弃星际线飞船时,纳皮最初给出了模棱两可的回答,他表示,

我们一直在谈论星际线的未来以及我们将如何前进。

他在后来的澄清中表示,这是指关于是否建造另一艘飞船以支持更高的飞行频率,以及何时从用于初始星际线飞船任务发射的阿特拉斯5(Atlas 5)运载火箭过渡等长期决定。联合发射联盟(ULA)的阿特拉斯5将退役,并由仍在研制的火神火箭所替代。

8月星际线飞船和阿特拉斯5号星舰组合体矗立在SLC-41工位

后来被问及公司内部是否有任何关于放弃星际线的讨论时,他说

没有认真的讨论过。

除了质量为题,星际线飞船的另一个问题是其高昂的座位价格,根据 NASA 在11月发布的每座位的成本估算:SpaceX 的载人龙为5,500万美元,波音的星际线飞船为9,000万美元。即使通过在其乘员舱内装载额外货物,将其每个座位的成本价调整为约7,000万美元,仍然高于载人龙在加入第5名乘员前的价格。

6、飞船 设计早期阶段的‘某种乐观情绪’导致了现在的问题

斯蒂奇表示,自从星际线出现问题以来,他已经看到了波音公司的进步。他说,

自第一次轨道飞行试验(OFT)以来,我看到了波音文化的巨大变化。导致 CFT 的工作‘非常彻底和全面’,并揭示了多年前的设计问题。

纳皮表示,

我的观点是,安全文化一直很强大。现在才发现问题的原因是航天器设计早期阶段的‘某种乐观情绪’。

后续过程一直在捕捉这些东西,我们将继续进行这些彻底的审查,发现问题、谈论它们、并修复它们。

本文转载自公众号:全球航天事件

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