天龙三号事故复盘：商业航天“卷”起来没错，但也要好好反思
天龙三号事故复盘：商业航天“卷”起来没错，但也要好好反思
6月30日，天兵科技自主研制的天龙三号液体运载火箭在河南巩义市综合试验中心开展了一子级九机并联动力系统热试车。试车过程中，一子级火箭正常点火，发动机推力达到820吨，因箭体与试验台连接处结构失效，一子级火箭脱离发射台，在升空后，箭上计算机主动关机，火箭跌落在距离试车台西南1.5公里的深山中，箭体跌落山中后解体。本次试验地点远离巩义市区，试验前与当地政府联合完善安全保障措施并提前组织周边人员撤离，经排查，无人员伤亡。
天兵科技张家港厂房中的天龙三号实物
天龙三号是一款对标SpaceX猎鹰9号的大型可回收液体火箭，直径3.8米，起飞质量590吨，近地轨道运力17吨，太阳同步轨道运力14吨。这是天兵科技为我国巨型互联网星座建设量身定做的主力火箭，在国内可回收火箭中研制进度最快。大家对它寄予厚望。如果这次试验顺利，那么9月份就要进行轨道首飞。
6月14日，长征十号完成一子级火箭动力系统试车 图源：中国航天科技集团
马斯克的商业思维从第一性原理出发，已经颠覆了航天界多年形成的很多惯例，比如发动机多机并联、火箭垂直回收、甲烷推进剂和不锈钢箭身等。采用得到SpaceX和中国国家队认可的多机并联动力试车路线，天兵科技的决策是没有问题的。
天兵的步子的确很大。首次静态试车就一下子上了全部9台发动机，而且不节流。820吨的总推力超过长十两倍以上。不过，推力大也不是问题。星舰去年2月和8月进行过三次静态点火，在发动机节流一半且少量发动机未能点火情况下推力达到了约3600吨。问题是，针对这个量级的推力，天兵准备好了吗？
显然没有。连接结构不是皇冠上的明珠，是牛顿力学就能搞定的简单机械。目前网上在传一个据称是天兵的连接结构专利，其外形和巩义试车台完全一致，而写明的承载力是600吨。有人猜测，实际试车台承载力就是600吨。可能是决定试车推力的人对试车台承载力不甚了解，或者推力计划节流到600吨，但因操作失误或发动机控制系统失效意外上到了820吨。
其实，不管什么情况，600吨设计承载力的试车台也应该能拉住820推力的一级火箭，因为工程设计中有个极为重要的系数，叫安全系数。安全系数指的是极限破坏应力和许用应力之比。机械或土木工程中安全系数最小也不会低于1.5。换句话，600吨承载力的试车台无论如何都能拉住推力900吨以下的火箭。820吨，应该很轻松。
所以，天兵官方公布的事故原因应该不用怀疑，就是试车台连接机构因设计、制造或安装导致的失效。也基本上可以肯定，这是一个低级错误。
再追根究底，出现此类低级问题的根源，往往都是管理和制度上的疏漏。而管理的问题，又往往和企业文化有关。再深究一步，那就和管理者的个人风格和思维方式有关了。
这几年中国商业航天呈现了突飞猛进的态势。从另一个角度讲，就是卷了起来。大家都明白，未来留下的头部公司不会太多。于是对标SpaceX就成了最简单、最有效，也是屡试不爽的策略。猎鹰九级别的可回收火箭目前是竞争焦点。未来三年，不算国家队，就会有7款可回收火箭首飞，其中三款运力达到或超过猎鹰九号。天龙三号是走在最前面的。
天兵科技巩义试车台 图源：天兵科技
可以理解很多公司寻求突破、急于求成的心情。在焦虑和浮躁的心理驱动下，出现违背科学精神、不尊重客观规律的事情恐怕难以避免。天兵科技的高速发展和神速的进度引起了很多关注。笔者在去年盘点中国商业航天的文章中曾隐晦地表达过担忧。
不过，在这样的大环境下，企业也有很多苦衷。激进的创新恐怕也是一种无奈的选择。出了事情，让天兵科技独自承担所有的责任是不是过于苛刻？因为这样一次事故，遏制了中国商业航天大好的发展势头，也不是我们愿意看到的。
为了中国商业航天的更好的明天，我们需要反思。反思这个词近年有些变味，似乎和公知绑定在了一起。但我还是要说，我们永远都需要客观的、基于科学精神的、建设性的反思。
以下是笔者的管见和建议。
对于天兵，需要认真总结经验教训，找到管理和制度上的问题，重新确定效率和安全、归零和试错的平衡，保证不重犯低级错误。对发展节奏，要按基于企业实际情况进行调整。欲速则不达。更重要的是，如果企业文化有问题，要毫不犹豫地去改变。但是，请保持大胆创新的基因！不要矫枉过正，因为安全问题而十年怕井绳，会失去活力和未来。
对于行业，可以继续卷，但必须避免恶性竞争。无底线的挖人、抄袭、营销炒作都是毒药。要吸取某些行业的深刻教训，尽早预防和引导，防患于未然。建议成立商业航天行业协会，各家公司共同制定并自愿加入商业航天行业公约，承诺遵守具体可行的行为准则。要鼓励互惠合作，共享最新技术成果，不要让“开源马”独领风骚。
对于主管部门，不能因噎废食，要继续鼓励创新，要在制度上着力，杜绝重大安全事故，尤其是本就不该出现的低级错误导致的事故。建议成立独立的航天活动监管机构，一视同仁地对国有和民营商业航天公司的试验、发射、着陆等设施的选址设计和各种航天活动的开展进行专业评估和审批。这事，让规划、环保、发射、测控等部门分头审批难免疏漏。由地方政府做又不专业。专业的事情还得专业的人来做。
天龙三号 图源：新华社
如果以此为契机，将暴露出来的问题都找出原因，将发现的缺位都补上，改正错误的同时也不要将优点丢掉，那么坏事一定可以变成好事。
希望未来的某一天，当我们说起24年巩义那枚试车变试飞的火箭时，都会说：这是一个重要的转折点，是中国商业航天成熟的开端，是一个意外到来的成年礼。