資料圖:美國「金牛座」-XL火箭
中新網2月28日電 據中國國防科技信息網報導,NASA發布了2011年「榮耀」衛星發射失敗調查委員會的調查報告摘要。
「榮耀」衛星於2011年3月4日發射,衛星搭乘軌道科學公司「金牛座」-XL火箭從范登堡空軍基地起飛,但未能將有效載荷送入軌道。事故調查委員會當時確定故障原因是「金牛座」火箭整流罩系統未能完全打開。
事故調查委員會沒有給出整流罩系統出現故障的根本原因,但提出了防止未來整流罩連接系統相關問題發生的途徑。摘要報告對調查委員會的發現進行了概述。
「金牛座」1.6m直徑整流罩系統構成情況為:「金牛座」-XL發射「榮耀」衛星失敗的原因在於整流罩在火箭上升過程中分離失敗。整流罩分為兩瓣,其中一瓣包括整流罩鼻錐、煙火分離系統,以及用於進行有效載荷地面處理的環境控制系統導管。另一瓣包括大部分遙測傳感器。兩瓣整流罩通過被稱為「側軌」的易分離接頭(脆性連接裝置)實現縱向連接。在整流罩底部周邊還增加了一個圓形脆性連接裝置,稱為基礎環。基礎環同時起到將整流罩與火箭第三級連接在一起的作用。包含柔性爆炸索的脆性連接裝置被放置在一個不鏽鋼擴張導管中,通過矽膠充電插座將爆震波能量傳導至擴張導管。
事故調查委員會將事故原因分為三個層次:初步原因、間接原因和根本原因。
初步原因為整流罩分離失敗。導致分離失敗的間接原因包括兩個方面:
一是側軌充電插座受到擠壓。脆性連接系統的一個內部部件即矽膠充電插座,可能因火箭加速或震動而導致受到擠壓,從而引起整流罩一側軌產生了不完全斷開。
二是側軌系統在與性能測試環境不同的環境中未能正常運行。另一種可能的原因是脆性連接系統的其他部分或系統部件之間的相互作用是導致整流罩分離失敗的原因。其他可能的原因還包括脆性連接系統經歷了與性能測試環境不同的環境狀況。
事故調查委員會尚不能確定「榮耀」衛星發射失敗的根本原因,只是進行了大概分析:
1、事故調查委員會認為導致電源下降的原因可能包括以下幾個方面:
(1)側軌裝配過程導致充電插座受損,在發射之前並沒有檢測出來;
(2)火箭加速、震動等的改變造成電容失效;
(3)軌道科學公司整流罩製造過程的改變可能導致電容下降。
2、此外,軌道科學公司火箭部件製造過程沒有如同NASA其他煙火設備硬體設計製造那樣,採取嚴格的控制。
3、「金牛座」火箭在整個壽命周期內並沒有對脆性連接設計進行過詳細的失效分析。
4、對於脆性分析系統採用的低水平鑑定,對煙火設備的鑑定依靠的是行業實踐。
事故調查委員會提出了以下技術改進建議:
1、軌道科學公司應該建立脆性連接系統製造流程控制,以確保材料特性和硬體零部件尺寸的變化在最低和最高限度內,都不會超出設計性能要求。
2、應該進行關於脆性連接設計的進一步故障分析,如詳細的故障樹和失敗模式分析。
3、基於進一步失敗分析結果,為「金牛座」脆性連接系統設計並執行資格與測試活動。(中國航天系統科學與工程研究院 侯丹 陳杰)
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