ASAP担心NASA“猎户座”飞船任务进度面临风险
发布日期:2016-04-14 字体【

  据NASASpaceFlight网站2016年4月1日报道,美国国家航空航天局(NASA)的航空航天安全顾问委员会(ASAP)认为NASA正使“猎户座”飞船的未来任务面临一系列的风险,并对其提出相应警告。

  ASAP近期在肯尼迪航天中心结束了其2016年第一季度安全评估会议,并将有关评估意见与建议呈报给NASA局长查尔斯o博尔登,其中包括一些涉及任务进度与成本压力方面的风险建议。

  虽然ASAP一直对NASA通过商业乘员项目推进美国国内载人发射能力的任务进展表示出许多担心,但其态度近年来变得趋于积极、乐观。在2016年第一季度会议上,ASAP指出NASA及其商业乘员合作方虽面临许多挑战,但在过去的几年里取得了很大的进展。即使任务进度和经费压力增大,但ASAP相信波音与SpaceX之间的竞争正使NASA的未来发展趋于良好。此外,ASAP还对国际空间站的运营状况表示了赞赏,认为其一系列空间科学试验与研究工作非常神奇,令人印像深刻。但当评审NASA研发的新一代空间探索系统时,ASAP表现出较多的负面态度。委员会成员,原航天飞机航天员布伦特o杰特与工程研究员唐纳德o麦克埃瑞恩博士对新一代空间探索系统进行了审查。

  1.飞船乘员舱

  布伦特o杰特负责“猎户座”飞船项目及其相关测试和评估部分,主要针对航天员的安全性而展开。他指出,从委员会的视角来看,“猎户座”飞船的测试与认证计划的调整是因任务进度导致的,由此最终将使NASA在实施首次载人飞行任务(EM-2)时面临更多的风险。在ASAP2015年度报告中,委员会对“猎户座”飞船项目进行深度评审后,建议NASA对其部分测试路径进行重新评估。2016年初,委员会对NASA的反馈结果进行审查,认为NASA按照2015年的报告要求做出了某些改进,但仍指出任务进度和成本压力等问题正危及到相应的测试与认证工作,从而引起附加性风险。布伦特o杰特的报告认为ASAP没有看到NASA针对任务进度或任务内容进行充分性评估,而这恰恰是NASA需要改进的方面;此外,回顾过去的6、7年,NASA在任务进度和内容方面进行了很大的调整,这些调整对于测试与认证工作所产生的积累性影响使ASAP感到忧虑。

  委员会成员约翰o弗罗斯特例举了若干情况,如:首次载人飞行任务从低地球轨道(LEO)试验性飞行改为深空探索任务;EM-2任务将应用整套环境控制与生命保障系统(ECLSS)等。但目前这种情况得到了适当的调整,即EM-2任务可能会在LEO上停留1天,然后再开始绕月之旅,这样的任务设定也有利于对ECLSS进行全系统检测,以便在出现意外时能够在任一位置点迅速地返回地球。

  有关NASA拟在EM-2任务中应用新型探索上面级(EUS)的方案也引起了ASAP的关注。然而,ASAP最主要的担忧是有关EM-2任务方案调整背后的合理性,正如约翰o弗罗斯在报告中陈述的那样,每项调整都是任务进度或成本的反映。约翰o弗罗斯认为,NASA已尽最大努力采取一切措施去减少风险,但同时为了继续保证任务进度和目标而又面临一个个风险。不过,布伦特o杰特认为,ASAP对NASA知悉和了解委员会的担忧并积极采取相应的措施与响应是非常有信心。

  2.飞船服务舱

  唐纳德o麦克埃瑞恩博士主要负责对欧洲航天局(ESA)研制的服务舱(ESM)的审查。目前,NASA正在其格伦研究中心的空间动力设施内对ESM的结构测试部件进行测试,以验证服务舱的设计工作能够在2018年EM-1任务实施前开展。ASAP针对ESM的焦点主要是一些零故障容错(0FT)事项。虽然ASAP了解到ESM的许多0FT事项不符合多用途乘员飞行器(MPCV)7038文件的鉴定标准,但其仍相信会有一种途径能够对0FT风险进行修正。

  NASA日前所掌握的ESM与7038文件标准存在不符合情况共有16项,其中13项是有关推进系统方面、3项是机械装置、1项是ECLSS。

  对于推进系统,ASAP的关注焦点是在系统的管道设备上,主要包括阀门、管道布线等。之所以引起ASAP的担忧,主要归结于ESM的现有硬件问题。如阀门闩密封件,它对于阀门本身而言就是一种任一单点故障,即一种0FT状态。如果该密封件失效而无法抑制压力,其将导致ESM内的推进剂泄漏与扩散,从而使ESM失去交汇的能力。此外,可使管道系统进行扩展和收缩的锁闩阀门波纹管部分,也是其中一项0FT,因为所有氦耗用量压力传感器均设置在一条管线上。此外,ASAP还指出针对过压状况而设置的氦增压系统的防爆片安全阀,其设计尺寸不适当。

  ASAP认为NASA及其欧洲合作方应及时了解这些问题,并按照项目进度要求予以解决。对此,NASA的修正措施主要为:一是在实施EM-1任务时,将50%的氦耗用量压力传感器设置在另一条管线上;二是将氦增压系统的防爆片安全阀移到乘员舱的适配装置上,并由KSC负责该系统的工艺设计事宜。此外,针对ESM燃料箱的位置重新定位以便在出现泄漏情况时可将将其隔离的问题,ASAP比较关注其相应的工作计划,但NASA认为,由于ESA的任务计划已固化,因而无法在EM-2任务实施前开展此项工作。这项重新定位的工作将安排到EM-3或EM-4任务期间开展。

  尽管对ESM的任务风险感到担忧,但ASAP认为欧洲合作方在ESM的管道及其他系统方面进行了深化性的检查,由此对相应的结果感到满意。

  3.EM-1和EM-2任务实施的建设性意见

  虽然NASA已经着手应对上述某些问题,并拟在EM-1任务实施前加以解决,但ASAP认为,从2018年底执行EM-1的任务进度安排来看,可能没有足够的时间去解决所有问题。ASAP认为可在EM-2任务或首次载人飞行任务实施前解决所有调整性问题,这是基于因EUS的应用而ASAP建议SLS火箭的第二次发射仍为不载人任务。

  布伦特o杰特委员认为,尽管ASAP有诸多忧虑,但其对新一代空间探索系统的深入性审查对于NASA的未来发展是非常有益的。同时,这也显示出NASA非常重视该系统的安全性,其目标非常明确。而NASA对于该系统的所有0FT问题的整改底线为:在EM-2任务实施前加以全部解决。(赵晨 编译)

信息来源:中国载人航天工程网
(责任编辑:系统管理员
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