自從人類開始航天活動以來,蘇聯(lián)/俄羅斯一直在該領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位。從第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射到深空探測計劃,從實現(xiàn)首次載人飛行到空間站建設(shè),俄羅斯創(chuàng)造了許多個第一。俄羅斯航天工業(yè)也是其引以自豪的產(chǎn)業(yè),火箭及飛船經(jīng)過幾十年的實踐檢驗,曾一度被譽為“最可靠”和“最安全”的航天器。在美國航天飛機退役后,俄羅斯載人飛船更是承擔(dān)了獨自往返“國際空間站”的重任。然而,近年來俄羅斯接二連三發(fā)生多起航天事故,這不僅給俄羅斯造成了極大的經(jīng)濟損失,也使其航天工業(yè)蒙上了陰影,更影響了俄羅斯航天大國的地位。
2010年12月-2011年12月,俄羅斯共進行了36次發(fā)射,其中6次失?。?012年8月,再次出現(xiàn)發(fā)射失敗。7起事故共造成10個航天器損毀,“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”(GLONASS)延期1年建成,“國際空間站”物資補給與人員輪換中斷數(shù)月,耗資3億多美元的火星探測任務(wù)擱淺,軍用通信衛(wèi)星更新?lián)Q代遭受挫折,國際合作一度失信。這些事故沉重打擊了俄羅斯重振航天事業(yè)的雄心,極大地影響了其航天大國的形象。
事故之一:2010年12月5日,3顆GLONASS-M衛(wèi)星由質(zhì)子-M運載火箭在哈薩克斯坦拜科努爾發(fā)射場升空。在與運載火箭分離后,3顆衛(wèi)星未被送入預(yù)定軌道,而是墜入夏威夷附近海域。俄羅斯航天專家估計,此次發(fā)射失敗給俄羅斯帶來數(shù)十億盧布損失。能源火箭航天公司副總裁菲林和聯(lián)邦航天局副局長列米舍夫斯基被解職,時任聯(lián)邦航天局局長的佩爾米諾夫也受到處分,隨后被調(diào)離局長崗位。
事故之二:2011年2月1日,地球-IK-2(Geo-1K-2)衛(wèi)星由隆聲號(Rokot)火箭從俄羅斯普列謝茨克發(fā)射場升空,但衛(wèi)星沒有在預(yù)定時間進入預(yù)定軌道。2天后該衛(wèi)星在橢圓軌道上再次發(fā)生故障,其太陽敏感器失效導(dǎo)致衛(wèi)星失控,地面控制人員采取各種措施均未能成功挽救。地球-IK-2衛(wèi)星是俄羅斯開展地球物理場測量雙星編隊的首顆衛(wèi)星,主要用于導(dǎo)彈目標定位和巡航導(dǎo)彈路線規(guī)劃。據(jù)估計,該衛(wèi)星失敗帶來的損失至少為10億盧布。
事故之三:2011年8月18日,快訊-AM 4(Exp ress-AM4)地球靜止軌道通信衛(wèi)星搭乘質(zhì)子-M運載火箭在拜科努爾發(fā)射場發(fā)射升空。然而,在火箭推進器完成第4次,也就是倒數(shù)第2次點火后,地面同衛(wèi)星失去聯(lián)系。俄羅斯航天部門隨后表示,快車-AM4衛(wèi)星發(fā)射失敗的原因是火箭出現(xiàn)故障,為此暫停了質(zhì)子號系列火箭的發(fā)射。據(jù)報道,3顆GLONASS衛(wèi)星、地球-IK-2衛(wèi)星及快訊-AM4衛(wèi)星發(fā)射失敗,給俄羅斯造成至少160億盧布(約合5.52億美元)的損失。
事故之四:2011年8月24日,俄羅斯從拜科努爾發(fā)射場用聯(lián)盟-U運載火箭發(fā)射進步 M-12M貨運飛船,升空325s后,火箭第三級的動力設(shè)備發(fā)生故障,未能將飛船送入預(yù)定軌道。最終,貨運飛船發(fā)生爆炸,其殘骸墜落在俄羅斯西伯利亞西部的阿爾泰共和國境內(nèi)。這是進步號貨運飛船飛行史上首次發(fā)射失敗。此次貨運飛船意外折戟,使俄羅斯暫緩了聯(lián)盟號載人飛船的發(fā)射,引發(fā)外界對空間站“斷糧”的擔(dān)憂,導(dǎo)致“國際空間站”長期考察組輪換中斷了數(shù)月。
沒能進入地火轉(zhuǎn)移軌道的“火衛(wèi)一-土壤”火星探測器
事故之五:2011年11月9日,俄羅斯“火衛(wèi)一-土壤”(Phobo-Soil)火星探測器由天頂-2SB火箭發(fā)射升空。飛行688s火箭第二級分離,按計劃探測器主發(fā)動機在此后啟動,并通過2次點火將探測器送入火星軌道。然而在星箭分離過程中,探測器主發(fā)動機沒有啟動,使探測器未能實現(xiàn)變軌。2012年1月15日,“火衛(wèi)一-土壤”墜落于太平洋?!盎鹦l(wèi)一-土壤”是俄羅斯15年來發(fā)射的第一個星際探測器,用于從火星的衛(wèi)星上運回土壤樣品,中國首個火星探測器螢火-1也搭載其上。該計劃總成本為50億盧布。
事故之六:2011年12月23日,俄羅斯子午線-5(Merid ian-5)軍民兩用衛(wèi)星搭載在聯(lián)盟-2.1b運載火箭上從普列茨克發(fā)射場升空。點火421s后,火箭第二級發(fā)動機非正常關(guān)閉,導(dǎo)致衛(wèi)星無法進入近地軌道,星箭從200km高空墜落至俄羅斯新西伯利亞地區(qū)。聯(lián)盟-2.1b火箭是俄羅斯聯(lián)盟號系列運載火箭的最新型號,自2006年投入使用以來共發(fā)射8次,前7次均獲得成功。這也是聯(lián)盟號系列火箭2011年第2次出現(xiàn)事故。此次發(fā)射失敗使俄羅斯損失大約20億盧布(約合6400萬美元)。
2012年8月6日,搭載快訊-MD2和印度尼西亞的電信-3(Telkom-3)兩顆通信衛(wèi)星的俄羅斯質(zhì)子-M火箭從拜科努爾發(fā)射升空,火箭未能將兩顆衛(wèi)星送入初始軌道。
(1)質(zhì)子-M火箭上面級微風(fēng)-M推進器故障是發(fā)射失敗的原因
事故發(fā)生后,俄羅斯成立了跨部門調(diào)查委員會,利用10天查明了事故原因。8月16日俄羅斯聯(lián)邦航天局局長波波夫金證實,微風(fēng)-M推進器因制造問題發(fā)生故障,推進器備用燃料箱的液壓系統(tǒng)油路出現(xiàn)堵塞,燃料無法進入微風(fēng)-M推進器發(fā)動系統(tǒng),使發(fā)動機自動關(guān)閉,從而導(dǎo)致質(zhì)子-M火箭發(fā)射失敗,使兩顆衛(wèi)星成為了太空垃圾。這是12個月之內(nèi)微風(fēng)-M上面級第2次故障。
(2)俄羅斯政府對此次事故高度重視
事故發(fā)生后,俄羅斯總理梅德韋杰夫在政府會議上說,“我雖然不知道衛(wèi)星損失的原因,但絕不能繼續(xù)出現(xiàn)這種情況。我們在喪失信譽,又損失了數(shù)十億盧布”。8月14日,梅德韋杰夫就航天領(lǐng)域存在的問題專門召開會議,對目前航天領(lǐng)域的現(xiàn)狀極為不滿。他說,政府2012-2015年計劃向航天領(lǐng)域投資6500億盧布,對于一個政府持續(xù)給予大力投資的工業(yè)領(lǐng)域而言,近年來數(shù)次出現(xiàn)重大事故是難以原諒的。梅德韋杰夫命令聯(lián)邦航天局局長波波夫金,在1個月的時間里提出改進航天工業(yè)質(zhì)量管理的方法和重組航天局的措施;并且這兩個問題要在政府層面上給予解決。
(3)赫魯尼切夫航天中心處于輿論焦點
質(zhì)子-M火箭的發(fā)射失敗將俄羅斯赫魯尼切夫航天中心推到了風(fēng)口浪尖上,該中心制造了質(zhì)子號火箭的大部分元器件。過去5年,該中心發(fā)射質(zhì)子號系列火箭48次,其中4次失敗。赫魯尼切夫航天中心還建造了俄羅斯隆聲號小型火箭,自2008年以來該火箭發(fā)射8次,失敗1次。8月15日,赫魯尼切夫航天中心主任弗拉基米爾·涅斯捷羅夫向政府提交了辭呈,政府隨即下令免去了他的職務(wù),接下來又有兩名部門負責(zé)人受到了免職處分。
2011年2月發(fā)射失敗的隆聲號火箭
俄羅斯事故頻發(fā)的內(nèi)在原因一度在國內(nèi)和國際引起各種猜測:有人認為俄羅斯航天業(yè)存在嚴重的腐敗現(xiàn)象;有人認為俄羅斯航天局監(jiān)管和領(lǐng)導(dǎo)不力;也有人認為與航天界領(lǐng)導(dǎo)層變化有關(guān)。針對存在腐敗問題一說,俄羅斯總檢察長曾下令對發(fā)射事故進行調(diào)查,對相關(guān)責(zé)任人的行為進行評估。俄羅斯政府副總理羅弋津在國家杜馬演講時指出,近一年來俄羅斯航天領(lǐng)域出現(xiàn)的問題與腐敗無關(guān),主要原因是對航天產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性缺少監(jiān)督。另外,“火衛(wèi)一-土壤”探測器事故原因調(diào)查委員會的負責(zé)人、聯(lián)邦航天局前局長尤里·科普捷夫指出,不應(yīng)將航天事故與領(lǐng)導(dǎo)人的變化聯(lián)系在一起,2011年發(fā)射的航天器都是在1年半至2年前制造的,這與現(xiàn)在的領(lǐng)導(dǎo)人沒有關(guān)系。
7次航天發(fā)射所使用的質(zhì)子-M、隆聲號和聯(lián)盟-2.1b運載火箭,均為俄羅斯目前服役的主流運載器。從此前的發(fā)射記錄看,質(zhì)子-M火箭共發(fā)射55次,成功52次;隆聲號火箭共發(fā)射15次,成功14次;聯(lián)盟-2.1b火箭共發(fā)射7次,成功7次。應(yīng)該指出,這些火箭設(shè)計完善、技術(shù)成熟、性能可靠,因此,問題不是出在火箭設(shè)計上,而是出在產(chǎn)品質(zhì)量和組織管理上。
發(fā)射飛船的俄羅斯聯(lián)盟號火箭
綜合俄羅斯事故調(diào)查委員會對每起事故給出的原因及專家分析,俄羅斯航天事故頻繁的深層原因可以概括為以下幾個方面。
俄羅斯聯(lián)邦航天局局長波波夫金在最近一次發(fā)射失敗后坦言,航天領(lǐng)域組織與管理存在嚴重問題。管理不科學(xué)突出表現(xiàn)在以下幾個方面:
一是存在不按航天科研試驗規(guī)律辦事的問題。有時為了政治需要和領(lǐng)導(dǎo)意志,會發(fā)生有章不循的現(xiàn)象,未經(jīng)過嚴格測試、全面檢查進入發(fā)射程序的情況在俄羅斯航天領(lǐng)域也時有發(fā)生。據(jù)俄羅斯航天網(wǎng)報道,為了避免錯過兩年一度火星探測器發(fā)射的最佳窗口,2011年11月9日,俄羅斯聯(lián)邦航天局在“火衛(wèi)一-土壤”探測器測試不充分的情況下,“迫于政治壓力”進行發(fā)射,結(jié)果導(dǎo)致任務(wù)的失敗。
二是對航天企業(yè)監(jiān)管不到位。首先是監(jiān)管不力,不能及時糾正航天企業(yè)不合規(guī)范的做法,雖然在事故發(fā)生后對相關(guān)的責(zé)任人進行了處理,但是沒有建立專門的監(jiān)管體系和嚴格的監(jiān)管制度;其次是難于管控,俄羅斯聯(lián)邦航天局局長波波夫金曾表示,所有的航天企業(yè)都將被改造成控股公司,難于監(jiān)管。俄羅斯聯(lián)邦審計署署長斯捷帕申曾表示,直屬航天企業(yè)內(nèi)部存在著大量的資金違規(guī)操作現(xiàn)象,如私自提高造價,給部門領(lǐng)導(dǎo)濫發(fā)獎金等。
三是管理模式落后,缺少競爭意識。美國航天飛機停飛后,地面與“國際空間站”之間的載人運輸任務(wù)全部由俄方飛船承擔(dān),俄羅斯一舉掌握了“通天”的壟斷地位。這一協(xié)議的最大受益者是俄羅斯航天業(yè)的領(lǐng)軍者—能源火箭航天公司。該公司副總設(shè)計師杰列欽曾樂觀地表示,“到2017年之前我們沒有競爭對手”。由于沒有競爭機制,導(dǎo)致管理模式落后,有報道稱,該公司內(nèi)部目前仍采用“大鍋飯”的管理模式,嚴重缺乏企業(yè)活力。
一是對產(chǎn)品管控不嚴,產(chǎn)品質(zhì)量下降。航天發(fā)射是一項高風(fēng)險活動,其產(chǎn)品質(zhì)量直接決定著任務(wù)的成敗。航天器都由上萬個元件與部件構(gòu)成,任何一個部件或器件產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)都可能帶來災(zāi)難性后果。俄羅斯副總理羅戈津認為,在企業(yè)中極大地縮減軍事研究機構(gòu),缺少對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的監(jiān)督,這是導(dǎo)致航天事故的主要原因。俄羅斯6次航天事故都與產(chǎn)品管控直接相關(guān),以2010年12月GLONASS衛(wèi)星發(fā)射為例,由于改進的上面級液氧貯箱規(guī)格變大,而加注操作文件未按規(guī)定修改,導(dǎo)致液氧加注超出了額定值約1t,主承包商能源火箭航天公司也未按照安全操作步驟進行檢查;又如2011年8月進步 M-12M貨運飛船發(fā)射事故,由于聯(lián)盟-U火箭生產(chǎn)過程中操作不當(dāng),為發(fā)動機氣體發(fā)生器輸送燃料的管路堵塞,導(dǎo)致發(fā)動機緊急關(guān)機。
2011年8月24日發(fā)射的進步 M-12M貨運飛船因火箭故障沒有進入預(yù)定軌道
二是不注重人才培養(yǎng),人才結(jié)構(gòu)斷層。蘇聯(lián)解體后,航天人才大量流失,素質(zhì)下降。據(jù)不完全統(tǒng)計,僅從1990-1994年,俄羅斯航天業(yè)總?cè)藬?shù)減少了35%,技術(shù)專家流失超過了50%。雖然俄羅斯政府采取了一系列措施吸引和保留人才,不少青年科技人員涌入航天業(yè),但俄羅斯航天領(lǐng)域的專家主體仍集中在50~60歲年齡段,人才斷層明顯;大量年輕航天人員質(zhì)量和責(zé)任意識不強,能力水平不高,缺乏經(jīng)驗,這也是導(dǎo)致一系列航天事故發(fā)生的內(nèi)在原因。
三是缺少激勵機制,企業(yè)缺乏活力。俄羅斯航天局前局長、科學(xué)技術(shù)委員會主席尤里·科普捷夫認為,現(xiàn)在航天企業(yè)缺乏員工激勵機制,員工的責(zé)任意識不強。他回憶說,蘇聯(lián)時期在航天系統(tǒng)工作的人員,一方面能理解航天工業(yè)的重要性,能接受來自行政部門和黨內(nèi)壓力,另一方面他們還有物質(zhì)上的優(yōu)越感,他們的工資比其他行業(yè)高出15%~20%,這是極大的社會福利;而現(xiàn)在航天行業(yè)的工資卻缺少吸引力,以赫魯尼切夫中心為例,該中心的員工平均工資為2.8萬盧布,而莫斯科的人均工資超過4萬盧布,如此低的工資很難吸引高校畢業(yè)生來這些企業(yè)工作,企業(yè)缺少活力。
雖然最近11年,俄羅斯對民用航天領(lǐng)域的撥款增加了17倍,但撥款數(shù)量仍不及美國、歐盟、日本和中國,由于航天投入嚴重不足導(dǎo)致航天工業(yè)基礎(chǔ)出現(xiàn)明顯滑坡,主要表現(xiàn)在:
1)設(shè)備陳舊,零部件短缺。俄羅斯副總理羅弋津認為,長期以來國家缺少相應(yīng)的電子元器件基地,許多制造火箭零配件的工廠可能已經(jīng)不復(fù)存在,供應(yīng)鏈條斷裂。俄羅斯已把蘇聯(lián)時期建立起來的科學(xué)儲備使用完,國內(nèi)航天工業(yè)沒有能力研制和生產(chǎn)大部分航天儀器設(shè)備,不得不從國外進口。俄羅斯航天局前局長佩爾米諾夫透露,俄羅斯航天器70%~80%的零部件都依靠進口。
2)航天器老化,更新?lián)Q代不及時。由于資金短缺,導(dǎo)致科研能力下降?;鸺邪l(fā)至今已有幾十年歷史,系統(tǒng)本身存在老化的問題。俄羅斯衛(wèi)星專家克萊堅科也認為,俄羅斯運載火箭多年不更新,嚴重老化是造成這一系列航天事故的原因所在。
一系列的發(fā)射失敗雖然沉重打擊了俄羅斯的航天工業(yè),影響了其航天大國的形象。但俄羅斯仍然是世界航天大國,其航天工業(yè)基礎(chǔ)雄厚,很多技術(shù)經(jīng)過多年的實踐檢驗已經(jīng)非常成熟。
一個國家在1年內(nèi)發(fā)生6起航天事故,發(fā)射失敗頻繁和密集程度在航天史上是罕見的,盡管如此也不能抹殺了所有的計劃和所取得的成功。首先,俄羅斯是世界航天發(fā)射頻率高的國家之一,2011年俄羅斯的航天發(fā)射數(shù)量約占世界的40%,高密集的發(fā)射與頻繁的事故存在一定的因果關(guān)系。另一方面,在2011俄羅斯航天年中,俄羅斯航天領(lǐng)域也取得了一系列成就,有些成果值得稱贊,如完成了GLONASS星座的組網(wǎng),形成了覆蓋全球的導(dǎo)航系統(tǒng);實現(xiàn)了俄羅斯聯(lián)盟號系列運載火箭在法國庫魯發(fā)射場的首次發(fā)射;2011年向“國際空間站”發(fā)射了4艘載人飛船,其中首艘加加林號飛船成功發(fā)射并安全返回;進行了10余次商業(yè)發(fā)射,全部獲得了成功;更有世界矚目的火星-500地面模擬試驗取得了圓滿成功,為未來載人火星飛行積累了經(jīng)驗,提供了依據(jù),同時也證明了航天員能夠適應(yīng)漫長和高度自主的火星之旅,對長期密閉條件下自身極限能力的認識有了突破。
為維護航天大國的地位,提高航天工業(yè)的競爭能力,近年來俄羅斯政府加大了投入,2011年的撥款超過了30億美元,2012年達到了40億美元。俄羅斯政府對發(fā)展航天工業(yè)極為重視,為了重振昔日航天大國雄風(fēng),政府計劃2015年前撥款總額達到3050億盧布(約合105億美元),用于保證載人航天探索、增加衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量等。此外,還通過吸引1300億盧布的私人投資,發(fā)展本國航天業(yè)。
俄羅斯總統(tǒng)普京認為,俄羅斯航天工業(yè)在世界上占據(jù)舉足輕重的地位。其航天科研和生產(chǎn)能力在世界上具有優(yōu)勢,俄羅斯每年完成全世界40%的航天發(fā)射任務(wù),并在“國際空間站”計劃中發(fā)揮重要的作用。
在談到航天工業(yè)的未來發(fā)展時,普京指出,國際航天市場總額為每年2000億美元,俄羅斯應(yīng)將在國際航天市場的份額再提高5%~10%。為此,政府在近兩年投入2000億盧布(約合6.67億美元)對航天企業(yè)進行改造,對研發(fā)進行財政支持,以期完成以下任務(wù):完成新型載人航天器的研制,提高航天器的可靠性和使用壽命;到2016年發(fā)射3個試驗艙,完成“國際空間站”俄羅斯艙段;2013年完成“安加拉”運載火箭的試驗發(fā)射;投資建設(shè)東方發(fā)射場,2016年投入使用并進行首次發(fā)射,2018年開始載人航天發(fā)射,保證俄羅斯獨立自主完成航天發(fā)射任務(wù)。此外,俄羅斯還重啟了太陽系行星研究計劃,開始研制核動力發(fā)動機,用于月球及火星探測和開發(fā)。
俄羅斯接連發(fā)生的航天事故,暴露了管理體制上存在的問題,更加速了航天領(lǐng)域的改革。俄羅斯專家認為,有必要在航天領(lǐng)域恢復(fù)蘇聯(lián)時期的垂直結(jié)構(gòu),首先應(yīng)當(dāng)保留硬性的垂直管理權(quán)。當(dāng)前,所有國有企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)楣煞葜乒竞?,航天局作為?lián)邦機構(gòu)對企業(yè)的控制權(quán)越來越小。
根據(jù)俄羅斯總理梅德韋杰夫的要求,俄羅斯航天局已制定了改革計劃,首個改組方案已準備完畢。根據(jù)這個改革計劃,俄羅斯航天局將向國有公司轉(zhuǎn)制,公司具有清晰的垂直結(jié)構(gòu),各部門之間有嚴格的權(quán)力劃分;公司實行總經(jīng)理負責(zé)制,下設(shè)6個副手分管不同的方向(軍用火箭技術(shù)、國際合作、發(fā)射場使用、衛(wèi)星系統(tǒng)保障、秘書長和第一副經(jīng)理);公司董事會將取代航天局委員會,經(jīng)理對應(yīng)董事會和各部門負責(zé)人;在公司結(jié)構(gòu)中總經(jīng)理直接受監(jiān)事會和審計委員會監(jiān)督,前者主要是評估經(jīng)理的工作效率,后者將監(jiān)督部門內(nèi)的資金流;秘書處和科學(xué)技術(shù)委員會負責(zé)完成公司領(lǐng)導(dǎo)結(jié)構(gòu)的建立,科學(xué)技術(shù)委員會按國有公司的模式分為若干個部門。
俄羅斯航天局的各管理局將被取消,取而代之的是建立17個專業(yè)部門:軍用火箭技術(shù)部、運載設(shè)備部、載人航天綜合部、地面航天基礎(chǔ)設(shè)施部、科研部、航天與行業(yè)技術(shù)部、信息技術(shù)部、航天自動系統(tǒng)綜合部、財經(jīng)(審計)部、律政部、知識產(chǎn)權(quán)部、基建部、綜合資產(chǎn)與企業(yè)工作部、戰(zhàn)略規(guī)劃部、國際合作部、質(zhì)量技術(shù)部和人力資源部。對部門高度細化的目的是便于區(qū)分責(zé)任。
航天局的改革計劃直接影響到航天領(lǐng)域的改革計劃,改革方案包括建立7個控股公司的設(shè)想:俄羅斯航天公司、俄羅斯火箭航天公司、特種航天系統(tǒng)公司、戰(zhàn)略導(dǎo)彈武器公司、俄羅斯太空系統(tǒng)公司、衛(wèi)星信息系統(tǒng)公司和地面與航天基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)中心。從俄羅斯火箭航天公司中將劃分出一個發(fā)動機制造分公司為獨立的控股公司,除控股公司以外還保留航天服務(wù)中心、科學(xué)技術(shù)綜合系統(tǒng)、航天員訓(xùn)練中心、試驗系統(tǒng)及地面基礎(chǔ)設(shè)施運營中心。