据路透社与美联社以及BBC等多个外媒报道,美东时间5月28日,蓝色起源的新格伦火箭在卡纳维拉尔角的发射台上进行热试车测试时发生了爆炸,一团火球将发射台附近所有建筑物都吞没,一个在数公里外的摄像点位记录了爆炸全程!直接在发射台上爆炸的场景确实震撼了全世界,近期多次故障,贝佐斯于2000年创立蓝色起源陷入了舆论漩涡!
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蓝色起源的新格伦火箭近期测试已经多次遭遇故障,这次更是罕见的在发射台上爆炸!据了解新格伦火箭研发制造内幕的专业人士称,此次极有可能是新格伦火箭的发动机老毛病了,富氧燃烧的涡轮泵出现了问题,从而导致不应该接触纯氧的金属在高温中直接发生燃烧,最终从缝隙处窜出的火焰烧穿了火箭底部燃料罐外壳,引发了超级大爆炸!
蓝色起源火箭发射台爆炸:几十年未见之场景
美东时间5月28日晚上9点左右,蓝色起源的新格伦火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角太空军基地的Launch Complex 36发射台上进行第二次静态点火测试时发发生了超级大爆炸,废话不说,先来看视频:
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从画面来看已经成功点火了,刚开始火箭尾部的火光应该是发动机喷出的火焰,白色烟雾应该是发动机点火后喷水降温的水汽。但是在5~6秒后,在火箭底部的火焰突然膨胀,随后整枚火箭被一团火球包围,再之后就是镜头推远,一个巨大的蘑菇云升起,冲击波扩散的边缘都能清晰看到。
据各大媒体报道称,爆炸导致火箭一级助推器与第二级火箭完全损毁,因为是静态测试,载荷没有安装。另外LC-36发射台遭到严重损坏:
- 避雷塔(180米高):其中一座被完全推倒或严重损毁。
- 起竖架/运输-竖立器和其他地面支撑基础设施受损,可能无法修复。
- 整体发射台设施:包括推进剂设施、集成建筑、环境控制中心等遭受严重破坏。
- 爆炸产生多次二次爆炸和持续地面火灾。
据公开报道称,这座L36的发射台此前是Atlas系列火箭使用,蓝色起源接手后投入了10亿美元进行现代化改造,是目前蓝色起源唯一的发射台!据外界估计,这次爆炸的火箭直接损失在1.5亿美元左右,发射台损失大概在3亿美元+,其他附带损失可能在5000万美元左右,总计损失可能会超过5亿美元。
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上一次发射时的发射台全貌
蓝色起源火箭:一直就不太顺利
新格伦火箭是蓝色起源在2012年开始开发的、与SLS火箭以及SpaceX的星舰等竞争完成登月任务的可以部分重复使用的大型火箭,它的升级版地月转移轨道载荷超过20吨,尽管不足以载人登月,但将无人的“蓝月亮”登月飞船送往月球轨道待命对接登月并没有任何问题,另外新格伦还有载人登月的升级版。
新格伦火箭(7×2 配置)的一级火箭由7台BE-4发动机组成,二级火箭为2台BE-3U发动机,升级版(9×4 配置)第一级是9台BE-4发动机,和第二级:4台BE-3U发动机 + 拉伸储箱、亚冷却推进剂等改进。
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BE-4发动机:甲烷/液氧火箭发动机,属于氧富分级燃烧循环类型,室压14兆帕,最大推力2847千牛,海平面比重约340秒。与SpaceX的梅林发动机的燃气发生器循环相比,推力更大,效率更高、比冲也更好。不过结构复杂,对材料要求更高
BE-3U发动机是液氢/液氧使用生冷却的氢气加热驱动涡轮泵的膨胀循环发动机,比较典型的二级或者三级火箭发动机类型,推力与比冲结合优秀,在纸面参数上对RL10等老牌液氢发动机形成有力挑战,尤其适合需要大推力的重型月球/深空任务,不过在多次测试中表现不太好,特别是长时间燃烧后推力不足问题比较严重。
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新格伦火箭最大起飞推力超过2600吨,比重型猎鹰的推力2300吨推力高不少,基本已经是真正的重型运载火箭了。不过近些年来新格伦测试却一直不太顺利,2026年4月19日 NG-3任务中,火箭成功发射并回收第一级助推器,算是开门红!
但是但上层(第二级)出现问题了,长时间工作下的低温液氢泄漏导致液压管线冻结,发动机推力不足,未能将AST SpaceMobile的BlueBird 7卫星送入正确轨道,最终卫星在几圈之后再入大气烧毁。
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5月28日的这次测试是静态点火,是NG-4任务的第一季发动机热火测试,结果发生大爆炸!火箭毁损,发射台被严重损坏,大量附属设施损毁,损失超过5亿美元。这次爆炸让新格伦的前景有些黯淡。不过贝佐斯明确表示要重建一切。
原因是金属燃烧!发动机致命设计缺陷
在发射台上爆炸的事故尽管近些年也不少,比如在南德州Massey测试场,第十次试飞的星舰在进行静态点火测试准备(推进剂加注阶段)时发生“重大异常”(major anomaly),导致剧烈爆炸并产生巨大火球。还有一次是2025年9月29日,Firefly Aerospace(萤火虫航空航天)的Alpha火箭第一级在德州Briggs进行验收测试时爆炸,完全损毁。
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但是蓝色起源这样把发射台摧毁并打来重大损失的案例确实也不多,爆炸发生后,社交媒体上都在分析新格伦火箭到底是什么故障导致大爆炸。有部分网友认为可能是甲烷和液氧泄露后发生的大爆炸,还有网友认为可能是管路问题或点火后快速失控有关,也有网友认为可能是二级火箭加压系统有问题,不过主流意见还是认为在发动位置或者一级火箭燃料罐底部的问题。
这个分析最专业:富氧燃烧密封不足可能是事故原因
在众多事故分析中,有一个看起来比较靠谱,氧富阶梯燃烧循环(Oxygen-rich staged combustion)导致的金属着火/涡轮泵问题可能是最可能的原因:
BE-4采用高压力(约134bar)氧富预燃室驱动涡轮泵,类似苏联NK-33等发动机设计。如果涡轮泵密封失效或预燃室不稳定,超高温富氧气体可能接触不应接触的金属部件(如铝合金),瞬间引发金属着火(metal fire),连锁反应导致爆炸。火焰从发动机区快速向上蔓延,视觉上非常明亮且迅速。
可能有很多朋友都看不明白这个说法,这个要理解有点困难,下文用图文结合的方式来理解下这个原理:
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上图是四种典型的液体火箭发动机的循环模式,左开始第一种是开式循环,比如梅林发动机用的就是这一种,第二种富氧燃烧的闭式循环,BE-4用的就是这种,第三种是富燃燃烧闭式循环,第四种全流量分级燃烧循环,重型猎鹰的猛禽火箭发动机用的是这种。
用涡轮泵的原理是,火箭燃烧室压力很高,用重力自然流入显然是不可能的,所以要有一个涡轮泵将燃料和氧化剂加压泵入燃烧室。这个涡轮泵的动力就来自燃料和氧化剂的燃烧驱动高温涡轮,然后再驱动燃料和氧化剂的泵。
- 富氧燃烧是在高温涡轮内,氧化剂量远大于燃料,燃烧处于富氧燃烧状态,燃烧后的产物再在燃烧室内与足够的燃料混合再烧一次,不浪费氧化剂,富氧燃烧的目的是让高温涡轮燃烧室内的温度不那么高;
- 富燃燃烧是在高温涡轮内,燃料量远大于氧化剂,燃烧处于富燃燃烧状态,燃烧后的产物再在燃烧室内与足够的氧化剂混合再烧一次,不浪费燃料,富燃燃烧的目的也是让高温涡轮燃烧室内的温度不那么高;
- 分级燃烧是氧化剂一侧似乎富氧燃烧,燃料一侧是富燃燃烧,然后这些产物再在燃烧室烧一次,分级燃烧室压最高,难度最大,目前用这种循环的发动机不多;
一般液氧煤油类很少用富燃,因为煤油过多会燃烧不完全结焦堵塞涡轮或者影响重复使用,所以采用富氧燃烧比较多;液氧和甲烷的发动机积碳问题相对比较小但还是会有,可以用富氧燃烧也可以用富燃燃烧,不过因为高温和积碳问题,采用富氧燃烧的可能性更大一些。
问题就出在BE-4发动机的富燃燃烧上,BE-4采用高压力(约14兆帕)氧富预燃室驱动涡轮泵,这个对密封要求是比较高的,如果因为高压涡轮泵密封失效,从高压涡轮密封圈处泄露的高温纯氧会在发动机位置乱窜,高温纯氧可能会接触不应铝合金这类金属部件如铝合金,瞬间引发金属着火(metal fire),最终连锁反应导致爆炸。
可能不太好理解这个过程,这么解释吧:高温涡轮密封失效后富氧火焰喷出,如果附近有容易在高温下纯氧环境中会燃烧的材料,B4-4发动机的氧化剂增压泵壳体和低压端增压泵外壳,还有低温辅助结构/支架/管路等,都是铝合金。
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特别是氧化剂燃料管路在高温中氧化燃烧迅速损毁,然后泄露的氧气与甲烷发生爆炸,继而引发整枚火箭结构损毁后所有氧化剂和甲烷再次发生大爆炸,至少应该两个阶段的爆炸,从视频中也能分出来第一次和第二次大爆炸的间隔,大概也就数秒时间。
据社交媒体上有人爆料指出,BE-4发生类似的“临界事故”已经不止一次了,这个原因可能是制造过程中不一致或者设计问题,要么是材料问题,甚至有可能设计裕度不够等等,归类为设计缺陷或者制造缺陷的可能性相当大。
新格伦事故:对阿尔忒弥斯登月计划影响很大
很多网友都没有意识到,新格伦火箭的爆炸会影响美国登月任务!因为蓝色起源还承接了登月任务备份版“蓝月亮”载人月球着陆器的研发,这个着陆器塞不进SLS火箭的整流罩,只能又新格伦火箭担任。
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为什么备份版会影响探月任务?原因很简单,SLS火箭的原计划非常庞大,有中转站地月空间站,有担任宇航员运送任务的SLS火箭和猎户座飞船,还有登月版星舰,目前星舰不断炸,阿尔忒弥斯计划的登月飞船侧重点已经转向蓝色起源的“蓝月亮”登月飞船!
简单一点说就是“蓝月亮”登月飞船基本已经成为阿尔忒弥斯计划的主要登月飞船,备份转正了,原本是件大好事,结果5月28日的测试发生了大爆炸,这事儿就有点大了,爆炸这种事故非同小可,新格伦可是要登月的,所以NASA的脸都快黑掉了!
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在阿尔忒弥斯计划的任务中几乎没有一个是顺利的,SLS火箭当年首次发射连续推迟17次,猎户座飞船问题很多,第一次无人发射返回时绝热瓦损毁很严重;第二次载人发射各种问题,搞得NASA实在是没脾气了;星舰月球版遥遥无期,到2030年只剩下3年半了,现在新格伦又在发射台上爆炸,被中国的登月计划追上的概率已经越来越高了。
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