那一年,長征五號發射失敗……

作者 | 文浩 劉雨霏

那一年,長征五號發射失敗……

胖五,你真棒!(來源 | 航空知識)


歷經兩年五個月的艱苦努力,長征五號終於再次發射成功。這次成功對中國航天的下一輪發展具有決定性的作用,包括嫦娥五號、新一代載人航天器在內的諸多重點型號將得以升空。

回顧這兩年多的艱苦歲月,哪怕沒有直接參與研製工作的我們,也能體會長征五號團隊所揹負的壓力及其中的奮鬥與付出。

這個案例也讓我們想到了更深層次的問題,那就是,如何反思和審視商業航天對自己的產品和質量文化的問題。

探索VS腳踏實地

在長五團隊為復飛而奮戰的這兩年半里,國內外商業航天的格局發生了巨大的變化。一批民營商業火箭公司、商業衛星公司紛紛走入人們的視野。小衛星、小火箭一時間成為行業輿論乃至社會媒體的熱點。在這當中,高調宣傳自己要做中國馬斯克的人有之,踏踏實實搞技術的人亦有之。不同的風格帶來了不同的結果,我們看到了一家民營火箭公司的成功和兩家公司的發射失敗;我們看到了一些民營星座和衛星應用企業進入上升曲線;也看到一些公司難以為繼。

這樣的產業現實,迫使我們連續組織了多篇社論,討論商業航天發展的正確方向,討論民營企業應當如何面對質量和型號成敗。此後的討論都指向了這樣的結論:偉大的事業容不得失敗,但產業需要寬容那些腳踏實地的探索者。

有意思的是,這個觀點並不是我們獨自完成的。

本刊在社論中提出,航天人應當對型號成敗具有足夠的敬畏之心。因為一個型號背後不是幾個人、幾個企業,是大量合作方與客戶的心血。長五復飛耗時兩年半,涉及的單位和科研人員,我們尚且沒有統計。按照我們在 《火箭失敗的背後解讀》 中提出的算法,這兩年半的努力消耗了多少人的“生命 ”呢?時間就是生命,這些可都是沉沒成本啊。代價何其昂貴......

給出結論後面一半的則是馬斯克本人。在推特上,他身同感受地說,重型火箭的研製就是風險很高的,他能理解長五團隊的心情。作為一個炸過好幾次火箭的創業者,沒有人能反駁他的表態。

長五復飛成功的事實證明,這個觀點是正確的。只有寬容那些腳踏實地的探索者,並且不畏懼,繼續砥礪前行,此前的失敗才會具有價值。

失敗VS偉大事業

下面來討論我們這個觀點的前一半。

航天型號的失敗帶來的影響是非常巨大的,後果很嚴重。導致2017年夏天那次飛行失敗的直接原因也是非常小的,只不過是渦輪泵上一個小器件脫落之後進入燃料輸送管道。但這個小器件阻礙了燃料流動,導致發動機停機。

這麼一點小問題的歸零和改進要用兩年之久嗎?是的,因為重型火箭這樣偉大的工程,是不能容忍哪怕是小小失敗的。

從系統工程的角度看來,一個設計合理、執行到位的質量體系,是不應該發生事故的。質量無小事。任何一個小的質量瑕疵,都意味著質量體系的設計或者執行上存在問題。簡單說,暴露出來的問題大家都能看到,會不會還存在著更多、更嚴重的問題沒有暴露?哪怕在這個型號上沒有暴露,會不會在其他型號上暴露?這些,才是壓力之所在。

因此,航天質量文化中有一個非常重要的概念就是“舉一反三”,一定要從根源上發現質量體系中存在的瑕疵或者不合理,盡一切可能消滅可能導致飛行失敗的因素。航天的高成本,很大程度上也是來源於此。

火箭就是火箭,無論是國有企業還是商業企業製造出來的,都要遵守同樣的科學規律。正因為此,商業航天企業可以在管理模式、商業模式上大膽創新,在質量管理模式上卻面臨著與國有企業同樣的局面,同樣容不得哪怕是一點點小小的錯誤。

商業航天企業VS苛刻與嚴謹

這個道理應該是得到業界廣泛贊同和踐行的。然而對於商業航天企業來說,因為時間、資金、人力等多方面的制約,更容易因為這些因素被動地在質量體系問題上放鬆對自己的要求,結果當然是悲劇性的。

早在馬斯克和他的太空探索技術公司崛起之前,在上世紀80年代,美國航天界就掀起過一輪“商業化”浪潮。這裡的商業化,指的是作為採購方的NASA和美國空軍不再介入製造商的內部運營,不再一個個元器件、一臺臺單機地驗收和認證,只是按照合同來接收發射入軌的衛星。聽起來這個模式相當不錯,當時能夠製造火箭的企業都是響噹噹的老牌大公司,通用動力、洛克希德、麥道、軌道科學……但後來,他們怎麼會把事情搞砸呢?原因只因為商業化一開始,這些大企業就紛紛捨棄了嚴厲的美國軍用標準,用成本更低的模式來選擇元器件和開展試驗,自然就是一連串的發射失敗。

那一年,長征五號發射失敗……

面對失敗, 馬斯克從不氣餒

為此,曾經在美國空軍擔任採購部航天發射處處長、第45航天聯隊先進計劃部門負責人的維恩·艾樂澤撰寫了題為《Launch failures: the boring stuff》(發射失敗與枯燥的活計)一文,發佈在“航天評論”網站上。文中歷數了火箭公司在“商業化”之後,為了節約成本、加快進度,在元器件選擇、試驗驗證過程中有意無意犯下的種種錯誤。每個錯誤都導致了發射失敗,其中包括德爾塔3、金牛座、獵鷹9號……有些型號甚至就此下馬了。

還有一些故障居然是因為器件質量太好了導致的。當時的衛星太陽帆板是用釣魚的魚線捆住,上天之後,展開機構的力量可以把魚線拉斷,展開電池。然而有一段時間連續發生太陽電池展開不正常的情況。維恩·艾樂澤前去調查,製造商告訴他,只要30磅的力(135牛頓左右)就可以拉斷魚線。維恩·艾樂澤問,這個數字從哪裡來的?工程師們說,是魚線包裝說明書上寫的。然而經過測試,30磅只是最低拉斷力,多數時候需要用100磅(450牛頓左右)才能把質量好一點的魚線拉斷。製造商並沒有吃透自己選用的器件性能。

我們並不是認為,商業航天企業必須接受政府採購方的全面質量監管。實際上,政府用戶也不可能具備這樣的人力、物力和時間來事無鉅細地監管。這樣的全面監管只可能存在於極少數國家重大工程上,例如載人活動。針對商業市場的商業航天企業還是要靠自己來實施質量控制。

可以寬心點的是,今天我們的商業航天企業擁有一項優勢——大多數創業者們曾經供職於體制內航天企業,對傳統的產品標準和質量控制都非常熟悉。一些人甚至是重要技術標準文件的起草者或審查者...可以說,是帶著完整的技術標準文件出來創業的。因此,有這樣紮實而良好的基礎,只要繼續履行傳統的航天質量文化,嚴格按照有關標準實施,並且制定適合自己的、新的企業標準,實現有效質量控制還是很有希望的。我們也希望那些真正打算搞航天的創業者們,能夠早日達到國有企業的發射成功率和運行成功率。

但,特別要強調的是,資本同樣要對航天質量問題有深刻的認識。長征五號的復飛用去了兩年時間,投資巨大。錢還不是最大的事情,我們想問,號稱逐夢航天的資本,目前哪家能承擔起這樣昂貴的時間成本?既然如此,想要一次就成功,資本就要戒絕急功近利的常見病,在商業航天企業研製和試驗期間,給企業充分的時間和資金去吃透技術、解決質量問題,絕不允許火箭或者衛星帶著哪怕一點點問題進入發射場。急躁和冒進,只會把寶貴的投資化作天空中的一團煙火。這種事情在2018年和2019年已經上演不止一次了。

時值新年,長五復飛,讓2019年的中國航天發射畫上了令人滿意的句號。而新的一年,也正在商業航天的面前展開。在辭舊迎新的這個時刻,我們還是要提醒諸位:質量問題無小事;小心方可駛得萬年船。

謹代表行業道一聲:長五的團隊,辛苦啦!並送上來自《衛星與網絡》全體的祝福!


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