歐空局3月3日宣布,已完成對織女星C火箭(Vega C)發(fā)射失敗原因的獨(dú)立調(diào)查。調(diào)查表明,事故是由噴管部件燒蝕造成的。
去年12月20日的VV21任務(wù)中,織女星C火箭的固體發(fā)動機(jī)Zefiro-40推力下降導(dǎo)致發(fā)射失敗,損失了空客防務(wù)和航天公司的兩顆Pléiades Neo成像衛(wèi)星。
事故調(diào)查的結(jié)論是:發(fā)動機(jī)噴管喉部的內(nèi)襯部件——喉襯在發(fā)射過程中過度燒蝕,導(dǎo)致燃燒室壓力下降,進(jìn)而帶來火箭推力下降?椗荂火箭的喉襯由碳/碳材料制成,要求耐高溫、抗熱力學(xué)沖擊。
阿麗亞娜公司CTO、獨(dú)立調(diào)查聯(lián)合主席皮埃爾·伊夫·蒂西爾(Pierre Yves Tissier)在一份關(guān)于該調(diào)查報告的簡報中表示,升空后207秒即二級點(diǎn)火后一分鐘多一點(diǎn),加速度變成“準(zhǔn)零值”,火箭進(jìn)入彈道飛行。故障樹分析排除了其他原因。
他說,喉襯的燒蝕與碳/碳材料的孔隙率較高有關(guān)。這一點(diǎn)在該材料的其他測試中得到證實(shí),但此前并未發(fā)現(xiàn)。“為這種材料制定的合格標(biāo)準(zhǔn),無法檢測出這種缺陷!
織女星C火箭主承包商、也是Zefiro-40發(fā)動機(jī)的制造商——意大利公司Avio,從烏克蘭的老牌航天企業(yè)南方設(shè)計(jì)局采購了該喉襯。Avio的CEO朱利奧·蘭佐(Giulio Ranzo)說,由于其他歐洲供應(yīng)商無法“按照與火箭開發(fā)計(jì)劃匹配的時間表”提供所需數(shù)量的材料,該公司在2015年至2017年織女星C的設(shè)計(jì)階段與南方設(shè)計(jì)局合作;該部件的缺陷與俄烏沖突帶來的影響沒有直接關(guān)聯(lián),因?yàn)樗鼈兪窃趹?zhàn)前制造的。不過,他表示,新冠疫情相關(guān)封鎖可能是一個原因。
織女星C去年7月首飛中的Zefiro-40發(fā)動機(jī)或是之前的兩次驗(yàn)收點(diǎn)火測試中,都沒有發(fā)現(xiàn)這種燒蝕情況!膀(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)有問題。”歐空局監(jiān)察長、事故調(diào)查的另一位聯(lián)合主席喬瓦尼·科朗基羅(Giovanni Colangelo)說,發(fā)動機(jī)早期點(diǎn)火測試中,材料性能超過了要求的標(biāo)準(zhǔn)!癡V21任務(wù)使用的版本剛好滿足要求,所以性能不如前面的,這就是發(fā)生故障的原因!
調(diào)查結(jié)論認(rèn)為,南方設(shè)計(jì)局的材料不能再用于Zefiro-40發(fā)動機(jī)。它將被阿麗亞娜公司的碳/碳喉襯取代,阿麗亞娜已經(jīng)為織女星C的其他級生產(chǎn)了類似部件。為防止烏克蘭戰(zhàn)事可能導(dǎo)致的供應(yīng)鏈中斷,Avio公司去年已經(jīng)從阿麗亞娜購買了多套此類喉襯,并正在從阿麗亞娜或其他公司尋求該部件的長期供應(yīng)。
歐空局表示,未來幾個月將對Zefiro-40發(fā)動機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和測試,以推動織女星C今年年底復(fù)飛。復(fù)飛任務(wù)將發(fā)射哨兵-1C雷達(dá)成像衛(wèi)星。
Zefiro-40發(fā)動機(jī)的問題并不影響上一版的織女星火箭,其二級使用了不同的發(fā)動機(jī),沒有使用來自南方設(shè)計(jì)局的喉襯。該版本僅余兩枚火箭,歐空局計(jì)劃在今年夏末之前完成一次發(fā)射。
歐空局和阿麗亞娜公司領(lǐng)導(dǎo)層都對織女星項(xiàng)目表達(dá)了些許失望,稱VV21任務(wù)已經(jīng)是包括織女星和織女星C在內(nèi)該系列火箭8次飛行中的第3次失敗了。他們同時還面臨阿麗亞娜6火箭開發(fā)的延期——其首飛至少推遲到了2023年底,以及俄烏沖突后無法使用俄羅斯聯(lián)盟號火箭的問題。
“我們已陷危機(jī)!睔W空局局長阿斯赫巴赫(Josef Aschbacher)說,“對我來說,這真的是一個需要我們深刻反思如何重獲歐洲進(jìn)入太空獨(dú)立能力的時刻。”