□ 安慧

“質子-M”的最新事故

俄媒體7月2日報道，當天原定將三顆“格羅納斯”系統(tǒng)導航衛(wèi)星送入軌道的“質子-M”號運載火箭，在拜科努爾發(fā)射場發(fā)射后，飛行到第17秒鐘時，發(fā)動機按故障模式關閉，火箭墜毀在距離發(fā)射臺約2.5千米的地方。地面沒有傷亡和被破壞的情況。

俄航天局7月18日稱，由航天局副局長亞歷山大?洛帕金為首的調查委員會，經(jīng)過深入調查發(fā)現(xiàn)，火箭比預定時間提前0.4秒發(fā)射，但這不是發(fā)射失敗的主要原因。俄確定引起爆炸的罪魁禍首，是關鍵的角速度傳感器被顛倒安裝。傳感器上有箭頭指示朝上安裝，但多個傳感器卻顯示是箭頭朝下，導致飛行控制系統(tǒng)接收了錯誤的位置信息，并試圖“糾正”火箭位置，于是火箭轉變方向朝下飛行，結果墜地爆炸。通過對碎片的搜查，也發(fā)現(xiàn)了數(shù)個傳感器被倒置安裝的證據(jù)。據(jù)悉，安裝傳感器的是一位年輕的技術人員，6個角速度傳感器質量合格，并通過了測試，但是其中有3個安裝倒置。

“質子-M”這次事故不僅造成了直接的經(jīng)濟損失，而且嚴重影響了俄羅斯的“格羅納斯”系統(tǒng)的補充衛(wèi)星的計劃。同時，由于火箭失事后，哈薩克斯坦的環(huán)保組織認為火箭發(fā)動機的燃料（四氧化二氮和偏二甲肼）及其燃燒生成物，會影響生態(tài)環(huán)境而提出了抗議。

“ 質 子-M” 運 載 火 箭（Протон-М，或稱為質子-M/微風-M）是俄質子號運載火箭家族中的最新型號。1965年7月16日，“質子”號火箭在拜科努爾發(fā)射場執(zhí)行了第一次任務，將“質子”1號科學考察衛(wèi)星送入太空，火箭也從此而得名“質子”號。帶有第三級的“質子-K”，在1967年3月10日首次發(fā)射，將“宇宙-146”月球探測器送入太空。1968年，不帶上面級的質子-K首次發(fā)射。在1970年代初至1980年代末，蘇聯(lián)曾利用不帶上面級的“質子-K”將8個空間站送入軌道。冷戰(zhàn)結束后，俄新研制了一種四級火箭型的質子號火箭，即“質子-M”。它與“質子-K/DM”的主要區(qū)別，是使用了更為先進的“微風-M”上面級，因此火箭也被叫做“質子-M/微風-M”。“質子-M”在2001年首次發(fā)射，將一顆“銀幕-M”通信衛(wèi)星送入軌道。

質子系列火箭是蘇聯(lián)和俄羅斯航天發(fā)射的主力火箭，其主力地位目前仍無法替代。至今，質子系列火箭共發(fā)射389次，成功358次，成功率92.03%。質子-M運載火箭也發(fā)射了74次，但近年來，發(fā)射卻有8次失利，這充分反映了俄航天事業(yè)出現(xiàn)的許多深層問題。在這次事故發(fā)生后第二天，俄總理梅德韋杰夫立即要求副總理羅戈津調查發(fā)射失敗的原因，并提交一份包括俄羅斯航天局領導成員在內的責任人名單。他還要求提出加強航天業(yè)監(jiān)督和防止此類事故發(fā)生的整改措施。

質子系列火箭

俄羅斯航天事故頻發(fā)

“質子-M”運載火箭已經(jīng)發(fā)生多次事故。2010年12月5日，搭載3顆“格羅納斯”衛(wèi)星的“質子-M”火箭，由于燃料加注過量，在從拜科努爾發(fā)射場升空后偏離航向8度，最后墜入太平洋非通航區(qū)。2011年8月18日，“質子-M”未能將“快車-AM4”通信衛(wèi)星送往預定軌道。后來查明，它的“微風M”上面級在第5次點火時發(fā)生故障，地面無法接收到遙測數(shù)據(jù)，失去了與衛(wèi)星的聯(lián)系。故障的原因是在生成微風M上面級飛行時序的過程中，因導航周期被不適當?shù)卦O置過短，導致三軸陀螺穩(wěn)定平臺解算位置錯誤，致使“微風M”上面級未能將衛(wèi)星送入預定軌道。2012年8月7日,“質-M”發(fā)射中再次出現(xiàn)故障，未能將所攜帶的俄羅斯“特快列車-MD2”和印度尼西亞“電信-3”兩顆通信衛(wèi)星送入預定軌道。調查表明，問題仍然出在“微風M”上面級，其燃料箱的液壓系統(tǒng)油路發(fā)生堵塞，使發(fā)動機自動關閉。

近年來，除“質子-M”運載火箭發(fā)生多次事故外，其它航天發(fā)射活動也曾發(fā)生多次事故。如2011年8月18日，由于 “聯(lián)盟－U”火箭第三級的動力設備發(fā)生故障，導致運載的“進步M－12M”貨運飛船在升空后爆炸，影響了“國際空間站”的運行計劃。2011年11月9號，載有中國“螢火一號”衛(wèi)星的“福布斯－土壤”火星探測器，由“天頂—2SB”火箭發(fā)射升空后，因探測器主發(fā)動機無法點火，導致近地軌道變軌失敗。2011年12月23號，俄軍方發(fā)射的“聯(lián)盟－2.1B”火箭第三級出現(xiàn)故障，導致所搭載的“子午線-5”通信衛(wèi)星未能進入預定軌道。

運輸中的“質子-M”火箭

“質子-M”火箭的發(fā)射

格羅納斯M導航衛(wèi)星

格羅納斯導航衛(wèi)星

2007年“質子-M”火箭殘骸落入哈薩克斯坦境內

2013年“質子-M”火箭發(fā)射后不久在空中解體

成績與風險并存

毋庸置疑，俄羅斯在今天仍然保持著世界航天強國的地位。除了航天器發(fā)射數(shù)量位居世界第一外，它還擔負著為國際空間站運送全部航天員和大部分貨物的任務。俄在近地軌道載人航天領域的經(jīng)驗最為豐富，蘇聯(lián)和俄羅斯航天員,保持著在太空生活時間最長的世界紀錄。

俄羅斯航天的成績與風險并存。相對于應用衛(wèi)星和商業(yè)發(fā)射來說，俄羅斯在載人航天領域的事故較少，這充分說明它與美國相比，應用衛(wèi)星是它的薄弱環(huán)節(jié)，比一比格羅納斯與GPS的進展，就足于說明一切。這一方面，俄羅斯面臨社會的轉型，另一方面，它繼承了蘇聯(lián)忽視發(fā)展現(xiàn)代電子工業(yè)的后果。對于這次“質子-M”火箭發(fā)射失敗，俄報評論說：“這次足以證明俄航天業(yè)的全面衰落。發(fā)射失敗不僅燒掉約2億美元，也使航天業(yè)走出危機的希望灰飛煙滅。原因很清楚：領導外行，企業(yè)素質低，技術落后，設備老化，缺乏高質量的技術監(jiān)督，沒有明確的航天理論?！眻蟮婪Q，俄航天局的下屬企業(yè)中，有越來越多的外來打工者。企業(yè)的技術監(jiān)督水平也大大下降。零部件和材料的供貨商，可能就是個與什么領導有關系的皮包公司。金屬材料的質檢書也許是偽造的，材料沒能完全按規(guī)定保存。老化的檢測儀器可能沒有發(fā)現(xiàn)細小的裂縫。原本有3道檢測關卡，因為時間緊迫，也許過一兩道就算了。

蘇聯(lián)解體時，俄繼承了蘇聯(lián)航天業(yè)的90%，是蘇聯(lián)航天事業(yè)的直接繼承者。冷戰(zhàn)是蘇聯(lián)發(fā)展航天的主要動力，因此，蘇聯(lián)航天突出了軍事用途和提高國家威望的載人航天，并一直由軍方管理。過于軍事化的航天消耗大量資源，最后成為蘇聯(lián)經(jīng)濟的包袱。蘇聯(lián)解體后，俄將航天業(yè)從軍隊中分離出來，但在管理、財政和人才培養(yǎng)等各方面，卻無法保持航天事業(yè)的正常發(fā)展。從1990年到1994年，俄航天企業(yè)總人數(shù)減少35%，專家流失50%，航天事業(yè)面臨崩潰的危險。俄羅斯為了振興航天，首先成立了專門的政府管理機構“航天局”，然后又通過了《航天法》。國際金融危機曾一度對高度依賴能源出口的俄羅斯沖擊較大，但隨著世界經(jīng)濟逐步走出低谷，國際原油價格不斷攀升，俄羅斯經(jīng)濟狀況日趨好轉。由于俄羅斯財政支出中民生的比重較大，依賴國家投入的航天經(jīng)費雖有所增加，但要維持蘇聯(lián)時代航天事業(yè)的龐大規(guī)模，仍然力不從心。資金不足已成為困擾俄羅斯航天發(fā)展的瓶頸。目前，俄羅斯航天事業(yè)還是主要靠“吃老本”，難于跟上高新技術發(fā)展的步伐。最近幾次“質子-M”發(fā)射，由于任務緊迫，只好采用未充分檢測的火箭來發(fā)射，導致了發(fā)生重大事故。

另一方面，俄羅斯航天的發(fā)展還不能適應市場經(jīng)濟的轉型。許多原有的航天研制單位現(xiàn)在改成了國營公司，甚至部分公司成為股份制公司。航天局作為政府部門如何監(jiān)管這些航天公司，還缺乏有效的辦法。2013年9月3日俄政府公布了新的航天改革方案。根據(jù)該方案，航天局將繼續(xù)保留，并通過組建新的“聯(lián)合火箭-航天集團”（ORKK）整合原航天局下屬工業(yè)企業(yè)。ORKK完成企業(yè)整合后還打算公開上市募股，吸引私人資本投資。俄政府認為，合并航天領域企業(yè)，有利于推行統(tǒng)一的技術政策、消除生產(chǎn)中的重復和產(chǎn)能過剩，提高企業(yè)工作效率。

在國家戰(zhàn)略層次，俄羅斯在民生和大國榮耀之間如何平衡，仍是一個難題。如果俄羅斯不擺脫蘇聯(lián)那種與本國經(jīng)濟不相適應的好大喜功的發(fā)展思路，不將航天事業(yè)與國家經(jīng)濟聯(lián)系起來形成良性循環(huán)，俄羅斯航天就不可能超越蘇聯(lián)時期曾在世界航天發(fā)展中的地位而再創(chuàng)輝煌。

“質子-M”火箭的底部

三顆格羅納斯導航衛(wèi)星裝在“質子-M”火箭上

2013年“質子-M”火箭成為火球從空中墜落

2013年“質子-M”火箭殘骸墜地后發(fā)生爆炸