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日志

 
 

长征三号乙首飞失利事故  

2016-02-18 20:05:39|  分类: 宇航工程 |  标签: |举报 |字号 订阅

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中国航天科技集团公司
关于网络上谣传“1996年长三乙火箭首飞失败造成500人死亡”的声明


近日,有网友发布微博称,“1996年2月15日,中国长三乙火箭首飞失败,撞山爆炸,至少造成500人死亡,家属区荡然无存。”

作为承担我国长征系列运载火箭研制、生产和发射试验任务的单位,中国航天科技集团公司特此声明:
1996年2月15日凌晨3时零1分,我国新研制的长征三号乙火箭发射国际708通信卫星,点火起飞后约两秒,火箭飞行姿态出现异常,约22秒后,火箭头部坠地,撞到离发射架不到2公里的山坡上,随即发生剧烈爆炸,星箭俱毁,事故造成6人死亡,57人受伤住院。当年,《人民日报》《中国航天报》等媒体均及时跟进对事故调查情况进行了报道。
经历了此次发射失利后,广大航天人汲取教训,严慎细实、严抓质量,中国航天科研生产的质量水平不断提升。迄今为止,长征三号乙火箭后续发射任务全部取得成功。
刚过去的“十二五”期间,中国航天科技集团公司共成功发射了86箭138星,发射成功率达97.7%,创造了世界最高航天发射成功率。其中,2015年共发射19箭45星,全部成功,成功率100%。

2016年2月18日

===

链接1:《人民日报》在1996年2月16日、3月3日、9月12日发文,多次就此事调查进展进行报道,对伤亡人数、环境影响、事故原因进行了详细说明。

 《人民日报》(1996.02.16)
长征三号乙运载火箭发射失利
我有关方面正组织调查
    新华社西昌2月15日电 我国新研制的长征三号乙运载火箭,今天凌晨3时01分在西昌卫星发射中心发射国际708通信卫星时失利。这是该火箭首次发射。有关方面对这次事故正在组织调查。

《人民日报》 (1996.03.03)
航天界人士就长三乙火箭发射失败答记者问
故障部位确定调查仍在继续
    本报北京三月二日讯记者贾西平报道:我国航天界人士今天在此间就长征三号乙发射失败回答了记者提出的问题。
    二月十五日凌晨三时零一分,我国新研制的长征三号乙运载火箭点火起飞后约两秒,火箭飞行姿态出现异常,火箭低头,偏离发射方向向右倾斜,约二十二秒时,火箭头部着地,随即发生剧烈爆炸,星箭全部损失,星体和箭体基本没有大的残骸。
    接受采访的中国长城工业总公司、中国运载火箭技术研究院和中国卫星发射测控系统部有关负责人说,故障分析组通过对所得到的遥测数据进行判读、分析认为,此故障是由于起飞后火箭飞行的惯性基准发生了变化所致,具体原因有待进一步分析验证。
    据透露,三月一日专家们已开始对可能造成事故的原因逐条进行试验验证,以确定是何原因造成了惯性基准发生变化。稍后,专家们将针对确定的故障原因,提出并落实长三乙火箭的改进措施。
    事故发生后,西昌卫星发射中心迅速组织一切救护力量投入救护,随后中国卫星测控系统部组织医疗专家组由北京乘专机赶到现场参与救护工作。本次事故造成六人死亡,五十七人受伤住院。在受伤的五十七人中,目前已有四十九人治愈出院,各项善后工作业已结束。
    科技人员在完成了对西昌卫星发射中心各项仪器设施的检查测试之后认为,发射中心仅有部分器材和线路受损,三月初可恢复正常工作,西昌卫星发射中心的测试发射能力未受影响。预计四月十日左右该中心将用长征三号火箭发射亚太一号A卫星。原计划今年进行的七次大的发射任务也正在与用户协商安排。
    另外,专家们还按国家标准,对事故现场的大气、水、土地、植物和食物进行了监测,结果表明,除极短时间内造成大气和爆炸坑内土地轻微污染外,各种水源、生长的植物和居民家中的食物均未被污染,事故对当地人员的生活和健康不产生不利影响。
长征三号乙火箭事故原因查明火箭控制系统惯性基准发生变化导致发射失败,针对故障的改进措施目前已在实施中

《人民日报》 (1996.09.12)
长征三号乙火箭事故原因查明
火箭控制系统惯性基准发生变化导致发射失败,针对故障的改进措施目前已在实施中
 
   新华社北京9月11日电(记者贾玉平)中国长城工业总公司发言人今天在此间正式公布:经过大量的分析、验证,我国长征三号乙运载火箭今年2月15日首次飞行失败的原因已经查明,火箭控制系统惯性基准发生变化是这次发射失败的原因。造成惯性基准发生变化最大可能的故障模式,是平台的随动环稳定回路功率级无电流输出。
    这位发言人说,由于火箭坠地后发生剧烈爆炸,卫星和火箭基本没有大块残骸,因而故障分析的主要依据是火箭的遥测数据和起飞段的高速摄影资料。在分析、判别的基础上,通过大量地面试验,包括控制系统半实物仿真及大回路闭环试验,使故障现象得以复现。即由于四轴平台的随动环稳定回路功率级无电流输出,导致内环工作异常,致使惯性基准发生变化,同时向箭上控制系统输出了火箭在作正俯仰和正偏航运动的错误信息;控制系统为纠正火箭实际上并不存在的正俯仰和正偏航运动,控制火箭进行负俯仰和负偏航,箭体快速向预定射向右前方倾倒,最终撞到了距离发射场约1.85公里的山坡上,发生爆炸,星箭全部损失。分析试验验证还表明,在总计约22秒的飞行时间内,除惯性平台外,箭上其他各系统硬件、软件均工作正常。
    这位发言人表示,针对故障的改进措施目前已在实施中,相信有坚实技术基础的长征火箭一定能确保后续卫星发射任务的成功。中国长城工业总公司将本着负责精神,积极地有计划地就故障调查结论及改进措施向用户和保险界进行宣讲。

链接2:《中国航天报》在当时紧急跟进,陆续发出相关报道。

《中国航天报》1996.02.28
长三乙火箭失利原因调查正在进行
        本报讯 (记者 徐健)2月15日凌晨3时零1分,我国新研制的长征三号乙火箭发射国际708通信卫星失利。这是“长三乙”火箭的首次发射。记者近日从航天总公司新闻办公室获悉,现在有关火箭的飞行数据已基本收集齐全,航天系统已于2月18日组成了事故调查委员会和审查委员会,有关事故的调查工作正在进行中。2月15日,中国长城工业总公司已向国际用户发出了此次事故情况的通报。

《中国航天报》1996.03.06
长三乙火箭故障原因已有初步结论
今年卫星发射计划将作必要调整

        本报讯 (记者 徐健)长征三号乙火箭2月15日发射国际通信卫星708时,发生爆炸、星箭俱毁的事故原因,经过分析调查已经有了初步结论,有关部门和专家们现正在对这一结论进行试验验证,进而提出改进措施。
        记者从录像画面中清晰的看到,“长三乙”火箭在点火起飞后约2秒钟,箭体即开始偏离射向,向右倾斜,缓缓地从发射塔架上方约几十米处跃过,之后火箭开始低头,刹那间,火箭头部着地,迸出一个大火团,全部过程大约22秒钟。中国运载火箭技术研究院有关专家3月2日对记者说,通过对所得到的遥测数据进行分析,上述故障是由于起飞后火箭飞行的惯性基准发生了变化所致。现在,故障现象已经明确,故障部位已经确定,并列出了可能的故障原因。目前正在对故障原因进行试验验证,预计到本月12日即可确定导致惯性基准发生变化的具体原因,并进而提出和落实“长三乙”火箭的改进措施。这位专家针对记者所提问题解释说,“长三乙”火箭虽然是新研制的大型捆绑火箭,但其芯级“长三甲”火箭已经过两次成功飞行,助推以及其分离系统也经过了“长二捆”火箭的多次飞行考验,所以“长三乙”有很好的继承性,技术是成熟的,此次事故纯属偶发事件。
        同日,中国长城工业总公司副总裁刘志雄在接受记者采访时说,在“长三乙”首发失利后,近期仍有一些卫星制造公司继续与我们商谈卫星发射业务,这说明长征火箭在国际上的信誉是好的,我们对此充满信心。他透露,在“长三乙”故障调查结果和改进措施的有效性得到确认后,可能对1996年的发射计划作必要的调整。根据合同规定和计划安排,今年和跨年度的还有亚太一号A、艾科斯达二号、铱星、中星七号、马部海卫星等国外星和东方红三号、风云二号等国内星的发射任务。

《中国航天报》1996.03.06
西昌中心发射能力未受影响
“长征三号”4月再次由此起飞

        本报讯 (记者 徐健)记者从有关方面获悉,经过检查测试,“长三乙”火箭发射事故并没对西昌卫星发射中心的测试发射能力造成大的影响,4月10日左右,长征三号火箭将再次从该中心飞向太空。
        据了解,“长三乙”事故并没有对该中心的火箭测试厂房、卫星测试厂房和固体发动机厂房等主体结构造成破坏,各厂房内的各种系统、设备功能仍然正常;发射塔的各个系统及设备也没发现异常。受到损害的通信、气象等保障系统的部分器材、线路和设备很快就可恢复正常工作;发射塔和活动工作塔的大闭封墙板受损部分已安排检修。受损害较严重的是发射场区附近的卫星、火箭现场工作人员的接待用房等生活设施。
        根据上述情况,中国卫星发射测控系统部认为,西昌卫星发射中心的测试和发射能力没有受到影响,可以完成后续的卫星发射任务。据中国航天工业总公司新闻办公室人士透露,原计划于3月中旬由长征三号发射亚太一号A卫星,预计将在4月10日左右在西昌卫星发射中心进行。

《中国航天报》1996.03.06
西昌卫星中心环境未受污染
伤亡人员得到妥善处理

        本报讯 (记者 徐健)记者从中国卫星发射测控系统部获悉,“长三乙”火箭发射事故没有对当地的工业、生活设施造成污染。
        从2月15日到2月17日,西昌卫星发射中心组织专家按国家标准对事故现场的大气、水、土地、植物和食物进行了监测。对采集到的近300个数据分析结果表明,除短时间内造成大气和爆炸坑内土地轻微污染外,各种水源、生长的植物和居民家中的食物均未被污染,仍可食用。事故对当地人员的生活和健康不会产生不利影响。
        另据该部透露,2月15日的事故造成了6人死亡,57人受伤住院。事故发生后,迅速组织了救护工作,使伤员得到了及时治疗。到发稿日止,已有49人治愈出院,有8人仍在住院治疗。对死亡人员的善后工作已妥善处理。

《中国航天报》1996.09.14
长三乙火箭事故原因查明
惯性平台随动环稳定回路无电流输出所致

        本报讯 经过大量的分析、验证,长征三号乙运载火箭今年2月15日首次飞行失败的原因已经查明,火箭控制系统惯性基准发生变化是此次发射失败的原因。造成惯性基准发生变化最大可能的故障模式,是平台的随动环稳定回路功率级无电流输出。
        这是中国长城工业总公司9月11日在北京正式公布的。
        由于火箭坠地后发生剧烈爆炸,卫星和火箭基本没有大块残骸,因而故障分析的主要依据是火箭的遥测数据和起飞段的高速摄影资料。
        在分析、判别的基础上,通过大量地面试验,包括控制系统半实物仿真及大回路闭环试验,使故障现象得以复现。即由于四轴平台的随动环稳定回路功率级无电流输出,导致内环工作异常,致使惯性基准发生变化,同时向箭上控制系统输出了火箭在作正俯仰和正偏航运动的错误信息;控制系统为纠正火箭实际上并不存在的正俯仰和正偏航运动,控制火箭进行负俯仰和负偏航,箭体快速向预定射向右前方倾倒,最终撞到了距离发射场约1.85公里的山坡上,发生爆炸,星箭全部损失。分析试验验证还表明,在总计约22秒的飞行时间内,除惯性平台外,箭上其它各系统硬件、软件均工作正常。
        中国长城工业总公司发言人表示,针对故障的改进措施目前已在实施中,相信有着坚实技术基础的长征火箭,一定能确保后续卫星发射任务的成功。中国长城工业总公司将本着负责精神,积极地有计划地就故障调查结论及改进措施向用户和保险界进行宣讲。(信言)

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关于此次事故的原因和调查过程,1999年7月15日国务院新闻办公室发表的《事实胜于雄辩,谎言不攻自破——再驳考克斯报告》披露:
 “对1996年2月15日长征三号乙火箭发射国际708卫星的故障调查,《考克斯报告》攻击说,由于独立评审委员会(IRC)中美国专家的指点,中国才找到此次故障的最终原因,美国卫星公司在故障排查过程中向中国演示了如何改进长征火箭制导系统的设计和可靠性,这一技术也能用于弹道导弹。事实上,故障的原因完全是由中国专家独立查找出的。确定的最终故障是火箭惯性平台随动环回路中电子器件的焊接质量问题,这种低层次的问题根本不涉及火箭的设计改进问题。
  这次故障发生后,中国国际商业发射的主承包商中国长城工业总公司于1996年2月18日对外公布了由中国航天专家组成的故障分析小组、故障调查委员会和故障审查委员会主要成员名单,并随后公布了调查步骤和进展情况。2月底,中方将故障定位于平台;3月底确定为4种可能的故障模式,即内环力矩马达断线、平台内框卡死、随动环电路故障和环境应力故障模式。此后,中方通过对这四种可能的故障模式进行逐一、深入、细致的调查分析和试验验证,陆续排除了其中三种故障模式的怀疑,5月中旬通过闭合回路半实物仿真实验得出随动环电路故障为最大可能的故障模式的结论。6月17日至7月6日,经延伸分析、试验和元器件解剖检查,最终将故障点定位到元器件上,即随动环伺服回路功率输出模块中的金铝键合点焊接质量退化失效,造成随动环伺服回路没有电流输出,从而导致随动环故障,致使惯性平台倾倒,引起发射失败。”

===

《陆元九传》,科学出版社,2010,第109-112页

    “长征三号”乙在1996年2月14日的首次发射中失败,点火后2秒钟,火箭发生倾斜,飞行20秒左右后坠落焚毁,并造成人员伤亡。
    根据这次发射后的初步遥测数据,有关方面初步判断故障出在惯导平台上。正常情况下,不管火箭怎样转动运动,平台总是稳定在空间,作为测量的基准。但“长征三号”乙运载火箭的遥测数据表明,平台偏离了基准,俗称“倒台”,这是由于一条控制电路断路。在短短20秒钟的时间内,平台经过了“倒台——正常工作——第二次倒台——正常工作——第三次倒台”,直至落地堕毁这样一个复杂过程。
    接下来的近四个月时间,成百上千的研制人员,度过了很多不眠之夜。他们分析了各种可能产生故障的情况,做了大量验证试验,逐步查清了一根断线造成了复杂倒台的全过程,并且用平台实物在仿真机复现了全过程,亦复现了这次失败飞行过程的全部遥测数据。为了尽快找出故障,陆元九当时虽已76岁高龄,但仍临危受命,组成了一个与此型号无直接关系的四人小组,集中精力对遥测数据及各种情况平行、相对独立地进行核查和分析,并不时地与相关研制人员沟通,互相交流和启发。
    陆元九在后来的故障分析汇报会上,反复指出这次故障的发生有三大关键:一是倒台,这个问题是平台专家杨畅研究员首先分析出来的;二是平台为何又能恢复正常工作,这是由控制专家孙凝生研究员首先阐明的;三是金丝断线,这是由元部件可靠性专家组会同材料专家共同完成的,最后的半实物仿真验证也是由许多承担该任务的同事完成的。陆元九谦虚地认为,自己只不过是想办法把这些分段过程串联起来,形成这次故障的全过程。而其中有些串联不起来的少数空白点,则是他通过对遥测数据进行分析后填补起来的。
   回顾那次故障,在火箭点火发射前1小时,平台系统已通电工作,并利用地面设备进行检测和控制,还有光学通路观测平台的转动,直到点火前210秒、关闭光学通路前,一切工作都是正常的。可是在点火前180~171秒,平台中控制随动框架转动的线路发生断路,使它失去随动功能,这时平台要补偿地球自转的影响,仍按规定时间程序继续转动,大约在点火前后,碰上了挡钉,使平台上的两个陀螺先后受冲击,分别倒向一边,失去了控制作用,导致平台先向右倾倒27°,继而又向前转25.6°,平台倒到这个错误的位置,前后时间仅为1~2秒。之后的几秒钟,平台短时间地停留在这个错误的位置。
    倒台后,火箭运动使平台逐步脱离挡钉,在新的倾斜位置又恢复正常工作3~4秒,从第一次倾倒到恢复正常,全过程约为6.8秒。这段时间,火箭受平台控制也跟着倾斜,偏离了原定的飞行轨道。至7~8秒时,平台又碰上了挡钉,重复第二次倒台到恢复正常工作的全过程,总时间大约为8秒,接下去又是第三次倒台,直至触地焚毁。
    搞清了故障定位在一条线路的断线上,但必须查明故障的断线究竟在何处。这条线路实际上是一个随动系统的一部分,包括各种电源、误差信号检测、前置放大校正、功率放大等多个环节,主要由集成模块组装在印刷线路板上,其中包括一个两次混合集成的专用模块,再用一些接插元件与平台相连。经仔细检查,并通过大量试验发现,大部分连接环节都采用双点双线冗余设计,一些单点单线也采用了冗余设计,大部分集成组件都按可靠性标准降额使用,所以,在这些地方出现故障的概率比较低。最后怀疑点集中到一个经二次混合集成的专用模块上,模块中包括一个电流大、温度高的功率管,为此,科研人员专门到生产模块及功率管的厂家进行调研。经反复核对,发现个别产品有一项考核冲击指标曾出现过不合格的现象。为此,对同一批次的库存产品按规范进行检查,发现其中一个产品在高冲击下也失效了。进一步解剖,发现是其中一根金丝连接线断开,再经失效分析,确定了是因多次通电导致材料老化,在高冲击下产生断裂。

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国内著名航天爱好者Chen Lan对此次事故有详细的考证:Mist around the CZ-3B disaster (part 1) (part 2).
主要结论:国外对伤亡人数的夸张推测缺乏依据,官方数据(6死、57伤)可信,然而缺乏细节(比如伤亡名单)。
火箭坠毁爆炸地点距离最近的居民点(麻叶林村)约1 km,发射前居民都已经撤离(被请去看电影)。爆炸地点距离发射基地协作楼和宾馆仅有不到200米,因此造成建筑物严重损毁。绝大多数工作人员在发射时都已经按照安全要求进入地下掩体,只有少数违规未撤离的人员伤亡。

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