吳小寧 唐海紅 張秀剛
(1北京航天長征科技信息研究所 2北京航天自動控制研究所 3北京電子工程總體研究所)
本文對俄羅斯“安加拉”火箭研制和飛行試驗中存在的延遲和滯后問題進行了深入研究,指出研制前期面臨的主要問題是經費不足,后期飛行試驗常態化延遲的主要原因則是生產制造環節和發射場建設上出現了問題。最后,從上層決策、領導干部和高級專家技工等方面,對俄羅斯航天工業的整個管理現狀進行了分析。

安加拉-1.2演示箭安裝于普列謝茨克發射場的發射臺上(2014-03-25)
“安加拉”(Angara)火箭是俄羅斯20世紀90年代開始研制的新一代火箭,用于替換絕大多數俄羅斯在役火箭,是俄羅斯重新集結因蘇聯解體遭到重創的航天工業,重振昔日雄風的支柱性火箭。截至2020年1月6日,研制“安加拉”火箭的俄羅斯總統令下達已經滿25年。雖然“安加拉”曾被預計成為俄羅斯21世紀的主要運載工具,但在1/4的世紀里,俄羅斯航天工業沒能做好該火箭的批產和應用工作。其中,經費不足是影響“安加拉”火箭研制的主要因素;在安加拉-1.2輕型和安加拉-A5大型火箭成功完成首飛后,不盡合理的管理決策和技術決策成為制約“安加拉”火箭的首要因素。
“安加拉”項目啟動之初,雖然俄羅斯政府層面批準了撥款,但項目沒能開始實質性工作。因為經費嚴重不足,競標成功的赫魯尼切夫國家航天科研生產中心多年來只能“在紙面上”完善“安加拉”火箭結構,沒能開始工程研制進程。
蘇聯解體后的20世紀90年代初期和中期,俄羅斯政府的航天財政投入幾乎降為0,直到近2010年時才有所緩解。最大額預算穩定于2013-2014年。但之后俄聯邦航天大綱預算被大幅縮減。聯邦航天大綱中建設發射場預算最初計劃撥款750億盧布,被削減后的撥款總數變為550億盧布,之后又減為340億盧布。這對俄航天工業是最沉重的打擊。
“安加拉”火箭的研制因經費不足受到很大牽制,組部件的研制進度和計劃是在斷斷續續的撥款情況下推動的。1995-1996年只有國防部撥款,1997年是國防部和航天局撥款。從1998年起兩方的財政撥款都變得斷斷續續,國防部原定9.9千萬盧布的撥款只給了6.5千萬盧布;航天局則撥款為零。一年之后還是同樣情況,國防部原定1.15億盧布的撥款只給了1百萬盧布,航天局仍然為零撥款。2000年,國防部原定1.15億盧布的撥款給了4.83千萬盧布,航天局再次是零撥款。直到2005年,實際撥款額也只為全部預算的4%。
2008年11月30日,俄羅斯1656號總統令確定了“安加拉”火箭在2010-2011年的飛行試驗進度和隨后的應用情況。但飛行試驗工作在2014年才得以開展。2014年底,俄羅斯成功完成“安加拉”輕型、大型火箭的首飛,標志著已經正式擁有這兩型火箭,但是之后發射應用就停止了。有兩個主要的原因:一是由于生產場地由莫斯科轉到奧姆斯克,使得火箭生產乃至赫魯尼切夫國家航天科研生產中心的工作出現問題;二是東方發射場發射“安加拉”火箭的匹配設施還沒有建好。

安加拉-A5火箭在普列謝茨克發射場(2014-12-20)
俄羅斯將“安加拉”火箭已經就緒的生產制造場地從莫斯科快速轉到奧姆斯克,面臨很大的風險,一般是在極端情況下才采取的措施。直至今天,俄羅斯國內還在質疑生產場地轉換的必要性。
“安加拉”火箭生產地轉到奧姆斯克后,赫魯尼切夫國家航天科研生產中心的完整生產周期遭到破壞,中心以優化生產的名義大量裁減熟練工人,生產聯系遭受了動搖和破壞。生產位置的變換給赫魯尼切夫的實驗設計工作造成很大困擾,這些影響甚至還表現在幾十年來已經就緒的“質子”火箭的生產和發射上,因生產和發射工序造成的質量問題層出不窮。
將火箭的生產制造急轉到一個場地沒準備好且人員沒有經驗的地方,花銷非常大。奧姆斯克飛行廠沒有采取漸進式階段性掌握“安加拉”火箭批生產的舉措,而是啟動了一種超級花錢的模式。在能力改進第一階段就花費7億盧布,僅一個電鍍車間就花費2.5億盧布;第二階段則花了10億盧布,且這一過程還沒有結束。但這不僅沒有帶來期待的效果,反而是“安加拉”火箭的生產日期及批產啟動常態化延遲。
2014年,安加拉-1.2和安加拉-A5的飛行試驗是從普列謝茨克發射場發射的,現俄羅斯在建的東方發射場還不能馬上承擔“安加拉”火箭的發射任務。
俄羅斯航天國家集團(ROSCOSMOS)曾經許諾,2022年左右建成“安加拉”火箭發射臺,但這個時間點還是引起普遍懷疑。已經正常運轉的普列謝茨克發射場在建設“安加拉”發射系統時花費了8年的時間和24.8億盧布的經費。即使是在軍方領導整個過程的情況下,也發生了重大事故和中斷情況。據估計,東方發射場建造“安加拉”發射系統的經費數目要比普列謝茨克發射場大的多,約為300億盧布,在施工進度上,滯后拖延成為常態。在建設初期,分包商已經制造出163個刑事案件,直至今天,俄羅斯也沒有完全掌握好東方發射場的建設節奏。
根據俄羅斯國家裝備大綱,到2020年“安加拉”系列火箭應該完成包括輕型、中型和大型火箭在內的18次發射,預算撥款47.6億盧布。但如今“安加拉”火箭的裝配速度和品質存在著不小的問題,導致其各型火箭的發射應用開展得磕磕絆絆。且2015-2018年,即使撥款充足,包括新技術、新方案和新材料在內的技術完善工作也均沒能完成。
2019年,俄羅斯國防部表示拒絕接受延遲一年半才制造好且有生產缺陷的第2枚安加拉-A5大型火箭。按照俄羅斯副總理尤里·鮑里索夫的話說,“火箭不符合主要訂購方即國防部提出的要求”。而且目前正在進行的第三枚安加拉-A5火箭的制造工作也已逾期,火箭初定完工期限為2018年。
輕型火箭直到現在還處于生產過程當中。在俄羅斯國家裝備大綱中,安加拉-1.2輕型火箭試驗設計工作的預算資金是充足的,但到2017年設計工作還沒有結束,飛行試驗甚至都沒有開始。2019年11月發生了合同解除事件,即俄羅斯航天國家集團突然解除與赫魯尼切夫中心2億盧布的安加拉-1.2火箭的生產合同,“信使”(Gonets)衛星的發射任務被“聯盟”火箭所取代。這可能進一步證明輕型火箭的生產存在著問題,存在不能按期完成任務的風險。
聯盟-5是近2年俄羅斯航天國家集團重點推介的一型火箭,被俄羅斯政府視為近期航天重點項目之一。2019年4月,俄羅斯航天國家集團以聯盟-5項目為由正式拒絕研制安加拉-А3中型火箭,解釋為聯盟-5火箭也具有同樣的運載能力,認為備份運載能力是不明智的。
“安加拉”項目研制停滯不前的主要問題是經費不足,首飛成功后生產制造和發射場工程延遲是影響火箭開展飛行試驗的原因,但是近5年來,俄羅斯航天的管理問題也變得越來越突出,國家層面及赫魯尼切夫國家航天中心等重要航天企業都存在著不小的管理問題,特別是20世紀90年代中末期,其管理問題在很大程度上是人為制造出來的。例如,俄羅斯國家層面對航天干部采取全面調整的管理策略,意圖尋找通向航天工業有效工作的鑰匙,但收效甚微,起到了消極作用,甚至影響了赫魯尼切夫航天科研中心、能源航天集團等企業的良性發展,破壞了“安加拉”火箭等型號任務的應用研制秩序。
蘇聯解體后的一段時間里,俄羅斯航天管理者總是試圖像管理其他經濟部門那樣管理航天工業。但航天工業有自己的特別之處,很難服從于其他行業的工作規則和原理。從金融觀點看,航天工業整體上不采用標準經濟方框圖和能夠追蹤失利的組織結論。準確來說,航天工業的利潤存在于發射服務、航天通信服務等有限的領域??臻g站、火箭、航天器、深空探測等更多是對未來的貢獻,是長久的投資。
其次,1989年以后的一段時間里,俄羅斯航天處于無國家層面主導的狀態,各個航天企業獨立生存,依靠產品和技術贏取訂單簽署合同,雖然艱難,但是生存了下來。但這也使之后的國家層面管控和統一部署執行力減弱,產生了一些不專業、不權威的管控措施。
近年來,雖然以羅戈津為首的俄羅斯航天國家集團力圖實現對整個航天工業的有效管控和正確部署,重現俄羅斯的昔日榮光,但總是讓人有規劃碎片化、決定片面性和執行不堅決的感覺。當前俄羅斯的整個航天發展計劃缺乏戰略性,國家層面管理者不清楚航天工業的整體發展目標,作為指導性文件的俄聯邦航天大綱缺乏權威性和綱領性,時有取消和替換的情況發生。
從2014年開始,俄羅斯航天開始了大規模干部調整,變動涉及了1/3的航天主要企業和控股公司。來自能源航天集團、進步中心、動力機械制造、赫魯尼切夫中心等俄羅斯航天王牌企業的20多個總(副)經理和總(副)設計師遭解雇或被迫離職,代替他們的則是全然不懂的外行,使得俄航天失去了具有豐富經驗和高水準的大量技術型領導。
近年來,俄羅斯航天出現的一個趨勢是領導因發射失利和缺陷被追責和免職??v觀整個蘇聯航天史和俄羅斯航天的前17年歷史,都沒有出現過此類情況。2007-2016年,俄羅斯航天因發射失利或者技術缺陷解職或者因個人意愿離開的總經理及總師級人物達到10位。2010-2013年的發射失利的背后還發生了刑事案件,比如一部分快速解職的俄羅斯航天領導最后被起訴蓄意破壞和貪污,甚至因此失去自由、身陷囹圄,但實際上有些指控很令人費解。這些都使得俄羅斯航天領導崗位成為高風險職業,大大降低了俄羅斯航天對人才的吸引力。
赫魯尼切夫科研生產中心的干部調整工作開始于2014-2015年,準確時間是在“安加拉”輕型和大型火箭均獲得首飛成功之后,對整個領導層進行了大換血。1年多的時間里解職了總經理、“安加拉”火箭總師、第一生產副總經理等共計26人。最終,在從沒有航天工作經驗的新領導班子執政不滿3年后,該中心遭受企業破產,生產技術環節遭到了嚴重破壞。
俄羅斯航天各專業專家、設計師、工程師和高級工人長期不足,已經成為一個現實的威脅。如2015年質子號-M角速度傳感器安裝錯誤而引發發射失敗致使3顆“格洛納斯”(GLONASS)衛星一同爆炸,以及2017年質子號-M二三級發動機生產時發現的焊料不合格問題,均是由于人員不足和技術監測要求下降造成的。
高水平的專家和技工保障不足。俄羅斯航天在20世紀90年代就已經破壞了包括車工和銑工在內的高級技工專家整套培訓體系,而且隨著成熟專家和技工的陸續退休,這一情況還會繼續加劇。
與能源-暴風雪號項目所在時期相比,現在俄羅斯航天專家的數量減少了4/5,設計系統處于消失邊緣。例如,擅長研發火箭、上面級和空間站艙段的禮炮設計局人員規模常態化壓縮,地面系統和設計建筑研究所的設計師也為數不多。
當前,對俄羅斯來說最重要的任務是保持和強化在世界航天領域的領先地位。蘊含新技術新理念的“安加拉”系列應該用來實現這個目標。為此,俄羅斯需要實現對整個航天領域的有序謀劃和全盤考慮,包括領導干部任命、高級專家及技工培養、老技術發展、新技術創新應用及發射場基礎設施建設等一系列問題,這是一個關乎國防關鍵領域的系統工程建設問題。在解決好這些問題的基礎上,將自身扎實的技術底蘊和經驗最大優化發揮,才能將“安加拉”火箭打造成具有國際競爭力的火箭,才能擔負起高強度、高頻次的發射任務。