在质子火箭频频失利的背后……

航天 · 2016-10-31 18:57:09

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核心提示：在近日开展的俄罗斯2014年第11次航天发射任务，即“质子号”今年第四次发射中，该火箭在飞行约9分钟后出现故障，星箭俱毁。质子号运载火箭自2001年首飞开始，共飞行74次，但从2006年以后，几乎每年都有发射失败的记录，这严重影响了质子火箭的信誉。阿里安航天公司明确表示，2013年7月质子火箭发射失败导致该公司阿里安火箭订单猛增。该公司2013年就签订了11个大型通信卫星发射合同，这足够阿里安-5运载火箭发射两年，如果再新增订单，发射至少要等到2017年年中。那么质子火箭为何近年来多次发射失败？其发射失败的原因又能给我们带来怎样的启示？

质子火箭频失利，客户流失阿里安质子系列运载火箭是苏联/俄罗斯研制的第一种专为航天任务设计的大型运载器。质子-M/微风-M运载火箭是质子系列运载火箭的最新改进型，不但可以满足俄罗斯的发射需求，还可以为国际用户提供商业发射服务。该型火箭目前由美国和俄罗斯联合控股的国际发射服务公司运营，在国际商业发射市场具有超强的竞争力，其商业发射任务占到了国际市场总任务量的70%。2001年，质子-M运载火箭首飞，至今共飞行74次，失败仅7次（含部分失败1次），看似失败率尚可接受，但仔细分析就会发现，其失败全部集中在2006年以后，几乎每年都有发射失败的记录，特别是发生在2013年7月2日的发射场炸毁事故，让“质子号”流失了大批客户。为寻求更加可靠的运载火箭，很多卫星运营商开始购买价格昂贵的“阿里安-5”。以全球领先的移动通信卫星服务商国际海事卫星组织为例，由于旗下的Global Xpress卫星与欧洲的阿里安-5火箭兼容，为使卫星系统可按期服役，该公司或将考虑预定“阿里安-5”，以确保Global Xpress卫星网络的全面运行。同时，欧洲阿里安航天公司明确表示，2013年7月质子火箭发射失败导致该公司订单火爆。质量监管出问题，创新乏力后乏人质子火箭发射失败不仅给俄罗斯本国经济造成了严重损失，还严重损害了俄罗斯航天业的国际信誉。通过对俄罗斯频发的航天事故进行综合分析，笔者认为，其发射失败主要归咎于以下四点。一是技术、管理归零不到位，缺乏严格的质量监管体系。从2006年至今，俄罗斯发生各类航天事故已达17次之多。迄今，上至俄航天局局长、下至重要航天研究和生产企业的负责人都被更换过。事实证明，这种寻找“替罪羊”的办法并不能阻止事故再次发生。高频率的航天事故已不是单纯的质量事故，而是折射出更多俄罗斯航天业的痼疾。苏联解体后，俄罗斯将航天从军队中脱离出来，成立了航天局，专门管理航天产业。监管机制“去军事化”后，俄罗斯并未采取有效的措施来管控航天产品的质量，以人员经费不到位为由，未设立独立的测试机构来检验产品，而是由相应的军工生产企业自行完成，这种“既当考生又当考官”的制度显然不能完全保证航天产品的质量。俄罗斯多个航天器的折戟沉沙，几乎都与航天产品质量监督不质量监管出问题，创新乏力后乏人力和生产部门责任不明有很大关系。俄罗斯航天专家认为，明确俄罗斯航天局与航天企业之间的权责是俄罗斯航天当前改革的重中之重。二是俄罗斯运载火箭生产能力及配套发射服务等不能满足高密度发射的需求。以质子-M/微风-M火箭为例，最初发射次数约每年2次，自2006年开始增加，最多达到每年12次。无独有偶，也正是从2006年开始，该型火箭几乎年年都出现发射失利。从某种程度上而言，这可以说明俄罗斯航天的整体发射能力尚不能满足高密度发射的需求，这直接或间接诱发了发射活动中事故隐患的频繁出现。三是顶层规划失误，不能确保新旧火箭实现平稳过渡。单从规模上看，俄罗斯继承了苏联航天业90%的资产，但俄罗斯这20多年经历的两次经济危机，导致很多航天项目推迟，其中就包括“安加拉”项目。安加拉运载火箭是俄罗斯为在国际商业发射服务市场保持长久竞争力而研制的新一代运载火箭。但由于资金短缺，同时为稳固国际商业发射服务市场，俄罗斯不得不一而再、再而三地持续改进现役火箭。尽管俄罗斯在“运载火箭发展规划”中明确提出质子火箭要在2020年退役，但从目前看来，“质子”至少要服役到2025年，这意味着俄罗斯还要生产130枚质子火箭。新、旧火箭是否能平稳过渡，将是俄罗斯航天运载领域面临的严峻考验。四是航天工业基础设施严重老化，人才流失、断层现象严重。俄罗斯航天局认为，相比发达国家，俄罗斯航天经费投入严重不足。在航天研究和发展方面，俄罗斯的资金投入只有发达国家的十分之一，在基础设施和人员培训方面的投入只有发达国家的五分之一。在人员配置方面，老龄化现象严重。员工的平均年龄为50岁，一些国防产业研究中心员工的平均年龄甚至超过了60岁。以俄为鉴明得失，方能更有竞争力以史为鉴，可知兴替；以人为鉴，可明得失。了解俄罗斯质子火箭问题频发的深层次原因，或许能对我国运载火箭乃至航天科技工业的发展具有一定的启示作用。首先，必须深入推进航天精细化质量管理。“成功不等于成熟，成熟不代表可靠”，成熟火箭的可靠性必须引起足够的重视。火箭发射具有高风险的特点，我们对成熟火箭也必须有一个再认识、再分析，特别还应有一个再确认的过程。面对目前高强密度发射的需求，推进精细化质量管理是确保航天型号一次成功的重要保证。只有有效控制火箭产品的质量，完善制造验收体系，提高研制管理水平，才能确保发发成功。其次，强化高密度发射条件下整体航天发射能力建设。目前，我国长征系列运载火箭年发射数量已接近20次，逐渐进入高密度发射期。预计未来10年内，我国卫星发射需求约在200～300颗左右，运载火箭年发射率将显著增加，因此必须高度重视运载火箭生产、运输以及发射场等整体航天发射能力的建设，以满足高密度发射需求。此外，目前国际商业发射服务市场还是主要由俄罗斯和欧洲把持。但俄罗斯频发的航天事故势必会影响其国际声誉，而欧洲阿里安火箭发射价格昂贵，我国可以凭借长征火箭性价比高的优势在国际商业发射服务市场树立良好的形象与口碑，进一步抢占国际市场。再次，应注重运载火箭可持续发展，加快新一代运载火箭研制。无论是美国还是俄罗斯，都在“火箭可持续发展”上吃过大亏。因此，一方面我国必须深刻汲取这两个航天强国的经验教训，高度重视运载火箭的可持续发展，按照“预研一代、研制一代、装备一代”的技术发展战略，系统谋划、整体推进，确保我国航天技术实现可持续发展。另一方面，在持续改进现役火箭的同时，加快新一代运载火箭的研制，增强运载能力和任务适应性，提升我国运载火箭的竞争力。最后，应依托举国体制，加强人才队伍建设，提升航天科技工业水平。“十二五”期间，载人航天工程、月球探测工程、北斗导航工程、高分辨率对地观测系统和新一代运载火箭等重大科技专项任务全面实施，任务数量更多、技术难度更大、时间进度更紧。美国今年4月发表的《2012年航天报告》提到，目前的几个航天大国中，很大一部分航天科研人员正在接近退休年龄。因此，我国必须部署好航天人才可持续发展战略，以老带新，以新创新，形成航天发展的最大合力，确保航天事业的稳步推进。（张娅）

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