推进问题解决后 NASA 和波音公司继续推进星际航线试飞

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SpaceNews 2024-05-25

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对氦泄漏进行分析后发现航天器推进系统存在“设计漏洞”,NASA 和波音公司正准备于 6 月 1 日发射该公司的 CST-100 星际客机进行载人试飞。

在 5 月 24 日的简报会上,官员们表示,他们认为飞船服务舱内反应控制系统 (RCS) 推进器检测到的氦气泄漏是由法兰密封缺陷引起的,而这本身就是一个孤立问题。经过大量测试,其他推进器均未发现氦气泄漏的迹象。

工程师们在5 月 6 日机组飞行测试 (CFT) 任务发射取消后不久发现了泄漏,该泄漏是由 Atlas 5 火箭的 Centaur 上面级的一个无关阀门问题引起的。发射取消后几天进行的测试导致泄漏情况恶化。

美国宇航局商业机组项目经理史蒂夫·斯蒂奇表示,工程师们认为法兰上的一个密封件(一个大约有衬衫纽扣大小、厚度相当于 10 张纸的橡胶圈)存在缺陷,而且在测试过程中情况愈发严重。他说,其他可能性包括安装密封件时出现错误,或者异物碎片摩擦密封件。

美国宇航局和波音公司得出结论,星际客机在漏气的情况下仍可飞行。波音公司副总裁兼商用机组项目经理马克·纳皮说:“如果我们完全拆除密封,泄漏率不会超过我们控制泄漏的能力。这让我们放心,即使泄漏情况恶化,它也能继续飞行。”

由于其他推进器均未出现泄漏,NASA 得出结论,认为不存在系统性问题。“我们有分析支持这一结论,认为其他推进器不会出现泄漏,”斯蒂奇说。“我们有信心,不存在共因故障模式。”

纳皮总结道:“对于我们来说,这实际上不是一个飞行安全问题,我们相信,我们已经充分了解了情况,并且能够加以应对。”

斯蒂奇表示,在对氦气泄漏进行研究的同时,工程师们对推进系统的其余部分进行了审查,“只是为了确保我们没有其他需要担心的事情”。

这次审查确实发现了 Starliner 推进系统的一个“设计漏洞”,在极少数情况下,如果两个相邻的“狗窝”发生故障,即包含 RCS 和更大的轨道机动和姿态控制 (OMAC) 推进器,航天器将无法进行脱轨燃烧。他说,这种故障将导致足够多的 OMAC 和 RCS 推进器失效,从而阻止现有的脱轨燃烧备用计划实施。

工程师们开发了一种新的脱轨再入模式,在这种情况下,将使用四个 RCS 推进器进行两次燃烧。纳皮说,这种故障模式“非常罕见”,在潜在故障组合中出现的概率不到百分之一。

斯蒂奇说:“这是一个相当可怕的案件。”

不过,这也引发了一个问题:为什么在星际客机漫长的开发过程中,审查中没有发现设计漏洞。“氦气泄漏本身促使我们更详细地了解推进系统各部件如何相互作用,”斯蒂奇说。“现在我们花了一点时间才弄清楚。问题是,我们应该早点发现这一点吗?也许在一个完美的时间范围内,我们可能早就发现了这一点。”

官员强调,这是在试飞计划中获得的知识的一部分。纳皮表示,波音公司正在研究几种永久性解决方案,使用硬件更改和软件修改相结合的方式,用于以后的星际客机任务。

在 Starliner 上进行了两周的紧张工作后,团队在阵亡将士纪念日假期周末休息,然后恢复发射的最后准备工作,发射定于 6 月 1 日东部时间下午 12:25 进行。其中包括 5 月 29 日进行新的飞行测试准备情况审查,随后于 5 月 30 日将搭载 Starliner 的 Atlas 5 运载火箭推向发射台。

6 月 2 日、5 日和 6 日,该任务还有备用发射机会。但是,如果 Starliner 在那之后很久没有发射,Atlas 5 火箭上寿命有限的部件可能会导致更长的延迟。

联合发射联盟政府和商业项目副总裁加里温茨表示,该公司定期测试用于终止飞行和火箭其他系统的弹药,但这些弹药将在 6 月和 7 月下旬“过期”,必须更换。

他表示,由于 ULA 重新调整了发射计划,这项工作可能会导致发射时间进一步推迟。“部分工作将归结为今年剩余时间内任务的优先排序,”他说,该公司正在与 NASA 和太空部队合作,确定哪些任务应按什么顺序进行。

两名将乘坐星际客机执行 CFT 任务的 NASA 宇航员布奇·威尔莫尔 (Butch Wilmore) 和苏尼·威廉姆斯 (Suni Williams) 已返回休斯顿,但仍在进行飞行前医疗隔离,等待下一次发射机会。斯蒂奇说,他们已经从容应对了延迟。“他们精神很好,”他说。“我认为他们有时对我们的担心比我们对他们的担心还要多。”

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