ULA的Vulcan火箭在前往轨道的途中再次出现助推器问题

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Vulcan的Blue Origin制造的BE‑4发动机似乎拯救了火箭免于失效

图片说明：在佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队站发射后不久，Vulcan火箭的一个助推器底部附近出现的炽热羽流，可在火箭右侧看到。
来源：Adam Bernstein/Spaceflight Now

在佛罗里达太空海岸周四清晨点火后不久，联合发射联盟（United Launch Alliance）的 Vulcan 火箭的排气羽流中出现了一阵火花。几秒钟后，火箭在轴向上出现扭转，随后恢复并继续升空，将一批美国军用卫星送入轨道。

这一幕对经验丰富的火箭观察者来说可能并不陌生。十六个月前，一枚Vulcan火箭在卡纳维拉尔角太空部队站发射后不久失去了一个助推器喷嘴。火箭克服了故障，仍然达到了任务计划的轨道。

关于周四助推器问题的细节仍不清楚。ULA（波音和洛克希德·马丁各占50%合资公司）表示，相关调查正在进行中。情况与2024年10月的助推器故障相似。周四发射的特写视频显示，火箭四个固体燃料助推器之一的喉部附近出现炽热羽流——这是发动机推进剂壳体与钟形排气喷嘴连接的区域。喉部将燃烧的固体推进剂产生的超高温气体引导通过喷嘴，以产生推力。

异常羽流

羽流首次出现于发射后不到30秒，时间为美国东部时间上午4:22（UTC 09:22），星期四。火箭在飞行约一分钟后释放出一团火花和碎屑。随后，Vulcan 发射器沿其长轴出现突然的滚动运动。最后，火箭的四个外挂助推器燃尽并被抛弃，落入大西洋，ULA 表示任务其余阶段未出现异常。

“在飞行早期，团队观察到四台固体火箭发动机中有一台出现了显著的性能异常。尽管如此，Vulcan 助推器和 Centaur 仍然表现正常，并将航天器直接送入地球同步轨道，” ULA Atlas 与 Vulcan 项目副总裁 Gary Wentz 说。“美国政府与承包商的综合团队正在审查技术数据、可用影像，并组建回收小组以收集任何碎片。我们将进行彻底调查，找出根本原因，并在下一次 Vulcan 任务之前实施所有必要的纠正措施。”

固体火箭助推器 (GEMs)

Vulcan 的固体火箭助推器，即 石墨环氧发动机 (Graphite Epoxy Motors, GEMs)，由 Northrop Grumman 制造。该 72 英尺（22 米）长的固体燃料发动机是 ULA Atlas V 火箭所使用助推器的更大版本，而 Vulcan 正在取代 Atlas V。用于 Vulcan 火箭的 GEM 63XL 变体设计为在不到 90 秒的时间内燃烧超过 105,000 lb 的预装推进剂。

2024 助推器故障回顾

2024 年的助推器故障发生在 Vulcan 火箭的第二次试飞中。火箭在工程师调查喷嘴失效期间停飞了十个月。调查人员确定，喷嘴内部的 碳复合材料绝缘体（热盾） 未能保护喷嘴的金属结构免受超高温排气的侵蚀。原因被追溯到其中一个绝缘体的 制造缺陷，导致助推器喷嘴熔化并穿孔。

官员们表示，受损的发动机在 2024 年发射时仍继续点火，只是推力更小、效率更低，而 Vulcan 的 BE‑4 主发动机——由 Blue Origin 提供——补偿了推力差异。星期四飞行中的 BE‑4 再次拯救了火箭。

ULA 官员去年检查了公司库存中的其他助推器，以确保它们没有出现同样的缺陷。星期四任务中的事件表明，该缺陷尚未得到解决，或者北方公司（Northrop）的助推器存在另一个独立问题。

任务详情

尽管助推器出现问题，Vulcan 火箭仍成功将多颗军用卫星部署到位于赤道上方超过 22,000 mi (≈ 36,000 km) 的目标同步轨道。此次任务代号为 USSF‑87，发射了美国太空部队第七和第八颗 GSSAP 侦察卫星，这些卫星同样由 Northrop Grumman 制造。这些卫星将在同步轨道上机动，以监视其他航天器，例如中国和俄罗斯运营的秘密舰队。

USSF‑87 任务的第三个有效载荷将测试“额外的研究、开发和训练系统”，这些系统将被美国太空部队用于“完善精确轨道机动的战术、技术和程序”，Space Systems Command 在一份声明中表示。
“这些系统还将提升并验证同步轨道上的韧性和防护能力。”

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含义与未来发射

虽然瓦尔坎火箭能够克服如此剧烈的异常——喷嘴失效——值得称道，但在三次飞行中出现两次类似的失效，将使军方官员在再次委托ULA发射国家安全有效载荷前犹豫不决。

下一次瓦尔坎发射计划在 最早不早于三月，将为美国太空部队送去一颗 GPS 导航卫星。该计划目前已成疑。军方的空间系统司令部在声明中表示，将在下一次瓦尔坎国家安全太空任务之前，依据我们的任务保障空间适航性流程“与ULA紧密合作”。

本周四的发射是ULA瓦尔坎火箭执行的第二次作战国家安全任务，也是自该火箭 25 个月前首次亮相以来的第四次发射。五角大楼官员曾指责ULA 在将瓦尔坎火箭投入使用方面出现延误（https://arstechnica.com/space/2025/11/ula-aimed-to-launch-up-to-10-vulcan-rockets-this-year-it-will-fly-just-once/）。太空部队同时也为国家侦察局的间谍卫星授予发射合同，目前已在瓦尔坎火箭上预订了 27 次发射。

截至本周四，ULA 计划使用瓦尔坎火箭执行 16–18 次任务，另加 2–4 次 已进入退役阶段的传统 Atlas V 火箭发射。2024 年瓦尔坎火箭的亮点包括首次搭载亚马逊 Leo 宽带卫星的发射，以及首次在加利福尼亚 范登堡太空部队基地 进行的瓦尔坎任务。

ULA 未能实现去年最多 10 次瓦尔坎发射的目标，2025 年仅完成一次瓦尔坎飞行。该公司曾凭借 Atlas V 和 Delta IV 火箭垄断国家安全发射市场，但 SpaceX 已超越 ULA。