文/ 張雪松

與載人龍飛船順利進(jìn)行首次載人航天飛行形成鮮明對(duì)照，被美國宇航局寄予厚望的另一種商業(yè)載人飛船——波音公司的星際線飛船，研制進(jìn)程可謂舉步維艱。

波音公司是世界航空航天業(yè)的龍頭企業(yè)，雖然在美國宇航局的新一代深空載人飛船競爭中輸給了洛·馬公司，但在商業(yè)載人飛船競爭中中脫穎而出，憑借星際線飛船（CST-100）占據(jù)了一席之地。然而，近些年來星際線飛船的研制試驗(yàn)坎坷不斷。

研制推遲問題不斷

2014年9月波音公司得到美國宇航局的商業(yè)乘員運(yùn)輸能力（CCtCap）合同，研制一套新的商業(yè)載人飛船系統(tǒng)。波音的合同總價(jià)值42億美元，而另一個(gè)中標(biāo)者太空探索技術(shù)公司拿到的合同只有26億美元。同為CCtCap的勝利者，“波音”的合同金額這么高，外界普遍認(rèn)為美國宇航局看重的是“波音”作為老牌航天公司的能力和信譽(yù)。太空探索技術(shù)公司的載人龍飛船技術(shù)概念更新穎，而“波音”的星際線飛船雖然方案比較保守，但卻是美國重建載人航天能力的保底方案。

波音公司當(dāng)時(shí)曾表示，計(jì)劃建造多艘星際線飛船，進(jìn)行最少2次最多6次載人飛行，2016年進(jìn)行發(fā)射工位中止測試試驗(yàn)，2017年初進(jìn)行首次軌道無人飛行試驗(yàn)，并于2017年中進(jìn)行有人飛行，然后正式服役填補(bǔ)航天飛機(jī)退役后美國缺乏載人發(fā)射能力的空白。波音公司還選擇發(fā)射成功率100%的宇宙神5火箭發(fā)射星際線飛船。2014年的“波音”風(fēng)頭正勁，大家都認(rèn)為除了價(jià)格偏高，它的實(shí)力無可置疑，不是說一分錢一分貨么。然而，實(shí)際研制過程卻讓人大跌眼鏡，“波音”在飛船研制測試中不斷出現(xiàn)問題，進(jìn)度最后反而落到技術(shù)更激進(jìn)的載人龍飛船后面。

▲ 返回艙和服務(wù)艙分離

事實(shí)上，早期波音公司的星際線飛船進(jìn)度一度領(lǐng)先太空探索技術(shù)公司的載人龍飛船，但由于美國宇航局不斷更改對(duì)載人飛船的要求，兩家公司的進(jìn)度都大幅度滯后。2016年5月波音公司宣布，首次載人飛行推遲到2018年；年底節(jié)點(diǎn)再次推遲，2018年6月進(jìn)行首次無人飛行，發(fā)射臺(tái)中止試驗(yàn)也被推遲到首次無人飛行之后。2017年飛船的研制進(jìn)度進(jìn)一步推遲，等到9月底也就是拿到合同3年后，首次載人飛行已經(jīng)推遲到2019年后，比當(dāng)初的目標(biāo)推遲了一年以上。如果星際線飛船只遇到這些問題，那其實(shí)還算正常，然而2018年7月波音公司羞羞答答地承認(rèn)，由于推式逃逸系統(tǒng)在地面系留點(diǎn)火測試中出現(xiàn)肼燃料泄漏，污染了地面設(shè)施和服務(wù)艙，這將導(dǎo)致首飛時(shí)間再推遲半年！如果需要重新設(shè)計(jì)逃逸系統(tǒng)，那研制進(jìn)度就更要進(jìn)一步推遲了。

幸運(yùn)的是，逃逸系統(tǒng)的推進(jìn)系統(tǒng)無需重新設(shè)計(jì)，2019年5月逃逸發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)點(diǎn)火成功，跨過了這個(gè)攔路虎。不過福無雙至禍不單行，2019年11月7日星際線飛船的發(fā)射臺(tái)中止試驗(yàn)中，飛船倒是成功逃逸升空了，但降落傘卻出現(xiàn)了問題。這艘13噸級(jí)的飛船是3個(gè)降落傘的群傘設(shè)計(jì)，但降落時(shí)卻只打開了兩個(gè)降落傘，結(jié)果返回艙比原計(jì)劃早15秒落地。這個(gè)降落傘故障的出現(xiàn)為新飛船蒙上了一層陰影，即使如此波音公司發(fā)言人布雷赫還是表示，有一個(gè)降落傘沒有打開可以接受，這次測試總體是成功的，就差沒把壞事當(dāng)好事，吹噓意外證實(shí)飛船降落傘系統(tǒng)的冗余能力了。星際線飛船發(fā)射臺(tái)中止試驗(yàn)后的故障調(diào)查報(bào)告顯示：一個(gè)連接引導(dǎo)傘和主傘的梢釘安裝不正確，導(dǎo)致一個(gè)主傘沒有被拉出。星際線飛船組裝時(shí)出現(xiàn)這樣的低級(jí)錯(cuò)誤，而且還被帶到天上，看來“波音”的質(zhì)量控制還真是沉疴重重?！安ㄒ簟钡膬?nèi)憂絕不僅僅局限于波音737Max等商用客機(jī)部分，而是整個(gè)公司都出了問題。

▲ 2019年逃逸系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火成功

▲ 發(fā)射臺(tái)中止測試中，3個(gè)降落傘只打開了兩個(gè)

災(zāi)難性的首飛

波音公司和美國宇航局溝通后，發(fā)射臺(tái)中止試驗(yàn)中的降落傘事故被輕輕放下，但星際線飛船的厄運(yùn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束，接下來星際線飛船首飛中出現(xiàn)的故障更是災(zāi)難性的。說到星際線首飛的延誤，完全是飛船研制進(jìn)度滯后的結(jié)果，而被戲稱為“黑店”的聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟倒是發(fā)揮出色，2019年4月就準(zhǔn)備好了發(fā)射用的宇宙神5火箭，但耽誤了這么久，上天的星際線飛船還是出了大問題。

▲ 發(fā)射臺(tái)中止測試

▲ 飛船首飛返回降落

▲ 星際線飛船-宇宙神5 N22

▲ 星際線飛船

2019年12月20日，在卡納維拉爾角空軍基地，聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟的宇宙神5-N22火箭發(fā)射升空，將星際線飛船送上前往國際空間站的軌道。星際線飛船的入軌方案比較獨(dú)特，它不是火箭直接將飛船發(fā)射入軌，而是火箭將飛船送入近地點(diǎn)72.8公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)181.5公里的亞軌道后，飛船發(fā)動(dòng)機(jī)在遠(yuǎn)地點(diǎn)點(diǎn)火提高近地點(diǎn)，進(jìn)入一條初始停泊軌道。火箭一切正常，但飛船卻出現(xiàn)問題，推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)未能按計(jì)劃點(diǎn)火把飛船進(jìn)入預(yù)定軌道。雖然飛船沒有直接再入，但前往國際空間站已經(jīng)困難重重。

“波音”的飛船出了問題，但這卻不是阿羅杰特·洛克達(dá)因公司的發(fā)動(dòng)機(jī)有問題，而是“波音”飛船的計(jì)時(shí)器出了問題。星際線飛船的任務(wù)實(shí)耗時(shí)間異常，導(dǎo)致飛船錯(cuò)過了正確的點(diǎn)火入軌時(shí)間，隨后飛船為了入軌消耗了過多的推進(jìn)劑，導(dǎo)致“波音”和美國宇航局不得不放棄飛船對(duì)接國際空間站的目標(biāo)，讓它直接再入返回著陸場。星際線飛船首飛的再入返回雖然相當(dāng)完美，但故事并沒完，在后續(xù)的故障調(diào)查中獨(dú)立調(diào)查小組發(fā)現(xiàn)了一個(gè)又一個(gè)問題，令人大跌眼鏡。

今年2月7日召開的發(fā)布會(huì)上，獨(dú)立調(diào)查小組發(fā)布調(diào)查情況，指出星際線飛船的軟件存在災(zāi)難性的缺陷。載人飛船返回前返回艙和服務(wù)艙分離，服務(wù)艙發(fā)動(dòng)機(jī)還要推動(dòng)自身后退拉開距離，但星際線飛船的軟件卻寫錯(cuò)了，成了推動(dòng)服務(wù)艙向前沖。如果不是地面及時(shí)發(fā)現(xiàn)，在返回前兩個(gè)小時(shí)緊急更新了軟件，飛船返回艙和服務(wù)艙分離點(diǎn)火后兩艙就要相撞了，這將導(dǎo)致飛船失控任務(wù)徹底失?。?/p>

▲ 波音公司星際線飛船移動(dòng)中

這個(gè)嚴(yán)重的問題，還是星際線飛船計(jì)時(shí)器出現(xiàn)問題后，緊急檢查軟件時(shí)意外發(fā)現(xiàn)的。換句話說，星際線飛船還真是因禍得福，如果不是計(jì)時(shí)器問題讓波音的工程師們又去檢查了一遍，飛船兩艙分離時(shí)必然相撞失敗。新飛船首飛，光軟件就出了這么多問題，波音公司也不得不低下頭，表示將重新徹底審核飛船約100萬行的軟件代碼，杜絕類似的事故隱患。另有報(bào)道稱，星際線飛船在首飛中，返回艙還出現(xiàn)了輕微漏氣的現(xiàn)象，有人猜測是連接兩個(gè)艙體的螺栓熱脹冷縮的問題。此外飛船的生命保障系統(tǒng)也有問題，返回艙的空氣循環(huán)能力很差，這可能也是輕微氣體泄漏的后果。

按照CCtCap合同，星際線飛船首飛沒能完成目標(biāo)，應(yīng)該再進(jìn)行一次無人飛行試驗(yàn)?！安ㄒ簟币婚_始嘴硬，要美國宇航局再拿4.2億美元才肯進(jìn)行無人飛行測試，否則下一次就要載人直飛國際空間站。不過，隨著獨(dú)立調(diào)查小組揭露了越來越多的軟件和硬件問題，“波音”的囂張氣焰也熄了火，決定低頭自掏腰包4.1億美元，進(jìn)行一次無人飛行測試。另外，“波音”現(xiàn)在就要逐條對(duì)照進(jìn)行整改，滿足美國宇航局的載人飛船認(rèn)證要求。總而言之，“波音”的星際線飛船要載人上天，最早也是2021年的事情了。