每一次火箭發(fā)射都是一次榮耀，但也有可能是悲壯謝幕。伴隨著我國(guó)幾次火箭發(fā)射的失利，人們最多的疑問就是火箭發(fā)射為什么會(huì)失敗?是中國(guó)的航天技術(shù)不足導(dǎo)致的嗎?

 

 

　　由下表可以看出，我國(guó)自2016年1月1日到目前為止，火箭發(fā)射失利的是2016年9月發(fā)射的搭載高分十號(hào)衛(wèi)星的長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭和2017年7月2日發(fā)射的搭載實(shí)踐18號(hào)試驗(yàn)通信衛(wèi)星的長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭;另外在2017年6月19日，由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭運(yùn)載的中星9A廣播電視直播衛(wèi)星任務(wù)在發(fā)射過程中火箭三級(jí)工作異常，衛(wèi)星未能進(jìn)入預(yù)定軌道，為部分失敗;在2016年12月28日，由長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭發(fā)射運(yùn)載高景一號(hào)任務(wù)，由于火箭問題，高景一號(hào)兩顆衛(wèi)星未能進(jìn)入預(yù)定軌道，為部分失敗。

 

2016年1月至今全球航天發(fā)射失敗記錄

 

　　那么我國(guó)火箭發(fā)射中的部分失敗是什么概念呢?

 

 

　　通常來說，火箭發(fā)生故障導(dǎo)致沒有把衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定的軌道，如果火箭提供的速度增量偏差值小于衛(wèi)星自身攜帶燃料的速度增量，那么通過衛(wèi)星自身的變軌發(fā)動(dòng)機(jī)，還是能夠進(jìn)入預(yù)定軌道的。只是這樣會(huì)消耗大量衛(wèi)星原本留于維持軌道用的燃料，從而導(dǎo)致衛(wèi)星壽命大打折扣。而且如果衛(wèi)星本身沒有裝備動(dòng)力系統(tǒng)，很難再進(jìn)行軌道調(diào)整。因此某種方面來說，火箭發(fā)射的部分失敗，或者說部分成功對(duì)整個(gè)發(fā)射任務(wù)來說也是失敗的(有專家認(rèn)為，發(fā)射火箭除了成功就是失敗，沒有什么“部分成功”或“部分失敗”的說法。成功的標(biāo)志就是兩個(gè)——入軌和定位)。不過對(duì)于火箭發(fā)射來說，部分失敗的是衛(wèi)星入軌任務(wù)，就發(fā)射任務(wù)來說是成功的，因此在發(fā)射成功率的統(tǒng)計(jì)中，一般都把部分失敗的任務(wù)算作發(fā)射成功。

 

 

　　2016年是世界航天60年歷史上發(fā)射成功率最高，成就最大的一年。2016年，全球各國(guó)共進(jìn)行了85次航天發(fā)射。 其中，中國(guó)和美國(guó)各自以22次航天發(fā)射占據(jù)首位，并列第一。其中發(fā)射失敗只有兩例，一例就是中國(guó)，還有一例是俄羅斯。2015年，中國(guó)航天發(fā)射19次，全部成功，成功率100%。

 

 

　　那么成功率的下降是否就是技術(shù)上的退步呢?其實(shí)不然。成功率高不代表火箭技術(shù)就一定更發(fā)達(dá)。這是因?yàn)楹娇蘸教焓莻€(gè)動(dòng)態(tài)的、不斷發(fā)展的工業(yè)，新技術(shù)剛剛出現(xiàn)時(shí)往往伴隨著高故障率。在2017年發(fā)射失敗的火箭幾乎全部為新型或?qū)嶒?yàn)火箭。7月2日發(fā)射的長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭就是第二發(fā)試驗(yàn)箭;新西蘭則是首次嘗試發(fā)射運(yùn)載火箭，而且火箭上實(shí)驗(yàn)了新型的電池和3D打印技術(shù)，發(fā)射成本更是降到了490萬(wàn)美元/次。日本的SS-520-4火箭是探空火箭改造而來，如果發(fā)射成功，將有望成為世界現(xiàn)役最小的運(yùn)載火箭。

 

SS-520-4結(jié)構(gòu)圖及火箭發(fā)射

 

　　但是如果不探索新技術(shù)，形成較大的技術(shù)斷層以后，航天工業(yè)會(huì)迅速萎縮。這就是為什么我國(guó)極力研發(fā)新的運(yùn)載火箭：開拓、長(zhǎng)征五、長(zhǎng)征六、長(zhǎng)征七、長(zhǎng)征九、長(zhǎng)征十一等。國(guó)外如美國(guó)、俄羅斯、歐盟、日本等都有相應(yīng)的航天發(fā)展規(guī)劃，SpaceX的新型可回收運(yùn)載火箭也是在一次又一次的發(fā)射失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐漸發(fā)展成熟的。

 

新西蘭發(fā)射的電子”火箭和“火箭實(shí)驗(yàn)室”公司創(chuàng)始人彼得·貝克

 

　　在近年的火箭發(fā)射失敗案例中，值得關(guān)注的是俄羅斯。近年來俄羅斯火箭屢遭發(fā)射失利，其中不乏一些成熟型號(hào)，尤其是質(zhì)子M和聯(lián)盟號(hào)火箭。在2010年至2015年的5年多時(shí)間內(nèi)，俄羅斯共進(jìn)行了194次發(fā)射，其中180次成功，14次失敗及部分成功，完全成功率92.8%。2016年12月，俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)火箭又一次發(fā)射失敗。

 

俄羅斯聯(lián)盟運(yùn)載火箭

 

　　發(fā)生故障的部位主要是推進(jìn)系統(tǒng)，其次是控制系統(tǒng)，故障原因涉及系統(tǒng)設(shè)計(jì)、零部件生產(chǎn)制造、工藝缺陷等多種方面。俄航天領(lǐng)域存在經(jīng)費(fèi)不足、質(zhì)量監(jiān)管不力、設(shè)施老化、人才流失嚴(yán)重、新舊火箭型號(hào)過渡等問題，這是其頻繁發(fā)生事故的主要原因。據(jù)悉，俄羅斯未來十年的航天預(yù)算僅僅只有215億美元，相比之下，NASA在2016年的預(yù)算就達(dá)到了193億美元。

 

全球主要運(yùn)載火箭發(fā)射成功率統(tǒng)計(jì)(截止2017.7.2)

 

　　通過全球主要運(yùn)載火箭的發(fā)射成功率統(tǒng)計(jì)可以看出，成熟的火箭發(fā)射成功率基本保持在95%以上，尤其是美國(guó)的Delta 2 型火箭，發(fā)射153次，只有2次失敗。其實(shí)造成火箭故障的原因很多，大部分通過對(duì)這些故障和原因進(jìn)行整理和分析，是可以發(fā)現(xiàn)一些特點(diǎn)和規(guī)律的。在發(fā)射前有效地采取預(yù)防措施，加強(qiáng)全過程的質(zhì)量控制，火箭的許多故障都是可避免的。

 

 

　　總之，我國(guó)航天不論是體制、年齡和經(jīng)濟(jì)上，在全球航天業(yè)內(nèi)都占有一定的優(yōu)勢(shì)，未來的厚積薄發(fā)是可以預(yù)見的。因此不應(yīng)以一次或幾次的發(fā)射失利就對(duì)我國(guó)的火箭研制和發(fā)射水平進(jìn)行悲觀預(yù)測(cè)。

 

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