SpaceX CRS-7 調查裡的那支吊環螺栓：SpaceX 認為材料缺陷最有可能，NASA 審查小組另指出設計錯誤，工業級鑄件沒有額外篩選，也沒考慮廠商建議的 4:1 安全係數

139 秒，一支吊環螺栓

CRS-7 用的是 Falcon 9 1.1 版運載火箭，從卡納維爾角空軍基地 40 號發射台升空。IRT 摘要記載 Dragon 太空艙的貨物為 4,303 lb（1,952 kg）； OIG 的報告把 1,952 kg 列為加壓貨物，另有 526 kg 非加壓貨物，其中包括第一具準備給商業載人任務使用的國際對接轉接器。 約 139 秒時，二節的液態氧（LOx）槽出現異常。一節的九具 Merlin 1D 引擎運作正常，Dragon 太空艙撐過了二節的事故，繼續和地面通訊，直到落到地平線以下。 OIG 記載這次失敗讓 NASA 損失了價值 1.18 億美元的貨物。

從正常飛行到起火，異常只有 800 到 900 毫秒。IRT 的摘要用了「within a blink of an eye」（眨眼之間）。 小組獨立重建毫秒級時間線，解釋了這段時間內 115 個遙測指示中的大部分，仍有 9 個沒有完全解釋。

IRT 把因果鏈分成三層。直接原因是二節 LOx 槽破裂；可信的中間原因是槽內一個充氦的複材包覆壓力容器（COPV）鬆脫； 可信的起始原因是支撐那個 COPV 的軸向支撐桿失效。摘要描述的可信情境很具體：支撐桿上一支「threaded cast stainless steel eye bolt (AKA: “rod end”)」， 也就是帶螺紋的鑄造不鏽鋼吊環螺栓（又稱桿端），在上升載重下斷裂，COPV 掙脫固定座，在液態氧裡因浮力加速往上，重重撞上槽頂。 IRT 也排除過別的可能，例如液態氧漏進輸送管環形空間造成噴湧。馬歇爾太空飛行中心為此搭了試驗裝置，跑了兩週的試驗，結論是熱能不足以在 800 到 900 毫秒的時間窗內引發。

兩份調查的判斷：直接原因一致，起始原因分歧

IRT 說它對直接原因與中間原因的判斷，和 SpaceX 自己的事故調查小組（AIT）一致；分歧在 COPV 為什麼會鬆脫。IRT 沒有把起始原因收斂到單一一個，連支撐桿其他部分斷裂都還列在可信原因裡。

OIG 的報告補了簡報日期與當時列出的因素。擔任 IRT 的 NASA 發射服務計畫（LSP）在 2015 年 12 月 18 日向 NASA 高層簡報時，就沒有指出單一最可能原因， 除了材料缺陷，也指向製造損傷與安裝不當，並把「不當的材料選用」與組裝時有人站在飛行硬體上這類做法列為可能的促成因素。 OIG 也觀察到，CRS-7 與另一起 Orbital 補給任務失敗的承包商主導調查，發現大致限於技術原因與更換失效的零件或系統，SpaceX 那份的建議是更換失效的支撐桿零件； LSP 則另外針對這個組件的選用、使用與缺乏試驗提出發現。不過 OIG 同時寫到兩件事：SpaceX 雖然沒有報告組織或計畫面的原因，它的矯正措施涵蓋了組織與計畫層面；LSP 的調查也自述沒有做根本原因分析，聚焦在技術面。

本站的讀法是，兩份判斷的重點不同。SpaceX 把材料缺陷列為最可能的原因，並在同一張採購單所購的零件裡找到材料問題；IRT 則另外強調這支零件的選用與應用條件。 材料缺陷與應用上的設計問題可以同時存在，而只換掉零件，並不能證明應用上的問題已經處理。

「設計錯誤」那一段，拆成五個面向

IRT 的第一條技術發現（TF-1）只有一句話，加上第 7 頁結論段的說明，本站把它拆成五個面向，照原文順序列出：

結論段還多了一項：沒有在預測的飛行條件下做適當的建模或足夠的載重試驗。前三個面向描述零件與它的處境，後面幾項描述選用與應用時，評估、篩選與驗證有沒有做足。 摘要沒有說工業級零件不能用。對應的第一條建議（TR-1）寫的是：使用商購零件時要額外評估設計應用，特別要理解廠商對用在飛行關鍵用途的建議。

同一份摘要裡還有一條和失敗無直接關係的一般發現（TF-2）：支撐液態氧輸送管的鋼索是商購品，廠商提醒長度要求嚴格的用途要指定預拉伸鋼索，使用時沒有考慮這項提醒。 本站把兩條的共同點讀成：商購零件的廠商建議，沒有被充分納入應用評估。

4:1 要先問：對哪一個值

廠商建議的 4:1 怎麼用，先用一個純粹假設的小數字看。假設廠商以某個還沒打折的強度基準（例如破斷載重）標 4,000（單位不拘），並建議這個基準與工作載重之間維持 4:1， 那麼工作載重的上限是 1,000。設計採用的比值低於 4:1，就沒有達到廠商的建議。反過來，如果目錄上的數字本身已經是打過折的工作載重，再除以四就是重複扣了。 所以第一個問題是：目錄上那個數字是哪一種。公開摘要沒有寫 4:1 是對哪一個值、這支零件的額定是多少、飛行載重是多少，這個例子不是 CRS-7 的實際數字。

廠商為什麼對工業級鑄件指定 4:1，兩份文件都沒有交代，本站不推定理由。能說的只有：SpaceX 事後在同一張採購單所購零件裡測到的三類問題，鑄造缺陷、材料超出規格、熱處理不當， OIG 的註解解釋了它們是什麼，其中熱處理不當會造成偏差或弱點。這些問題未必能只靠外觀檢查排除，這一句是本站的推論，文件沒有提供逐件強度與目錄值的比較。

本站在工作負載限度是一份授權，不是一個預測讀過另一份標準：EN 13414-1 的鋼索吊索以工作係數 5 為前提，標出來的值是「被授權承受」的量，不是零件會斷的那一點。 這只是類比，提醒額定值可能帶著適用條件；IRT 摘要沒有提供這支零件的額定值與標示方式，兩者不能直接等同。

篩選在一批零件上是什麼，採購端可以問什麼

摘要沒有定義「screening」（篩選）要做哪些試驗，也沒有逐項列出 SpaceX 後續的篩選方法與試驗細節；它在最後一頁記載，所有可信原因與技術發現都在 Jason-3 任務 （Falcon 9 1.1 版的最後一次飛行，2016 年 1 月 17 日）之前由 SpaceX 與 LSP 修正或減輕。OIG 記載的措施包括檢查、更換可疑零件、加做試驗、 審查所有飛行硬體的認證、修改品管流程以更貼近 NASA 的技術標準、更新工作追蹤流程，以及改組成設計、製造、飛行三個可靠度小組。

回到開頭那個念頭：「這批貨有問題」。以下是本站從兩份文件延伸的提問清單，不是 NASA 或 SpaceX 寫的程序。把一個目錄零件移進比它原本設想更嚴苛的用途之前，至少要回答這五個問題：

1. 目錄值是在什麼條件下定的？溫度、載重方向、靜載還是動載。CRS-7 的零件用在液態氧槽內，摘要把低溫與飛行環境列為 TF-1 的一部分。吊環螺栓在特定標準下的額定方向，另文討論過：吊環螺栓的工作負載限值，是沿著它的中心軸線定義的。
2. 廠商建議多少安全係數，對哪個值？TF-1 點名了 4:1，TR-1 要求理解廠商的建議；「對哪個值」是本站延伸的問題，可以請供應商從型錄附註或技術資料指出係數的基準與條件。
3. 每一種可能的缺陷，由哪一份文件或哪一項試驗擋住？本站的建議是請供應商提供可追溯的材料成分與機械性質資料，並說明它代表的範圍（見材質證明怎麼看）；鑄造內部缺陷與熱處理是否到位，另外問用什麼方法確認、抽多少。
4. 抽樣合格代表什麼？抽樣驗收是依抽樣計畫決定接不接受一批，不保證每一支都合格，見「檢驗合格」到底是什麼意思。要不要逐件篩選，設計端應依用途、風險與適用要求確認。
5. 有沒有在預測的使用條件下建模或做載重試驗？這是摘要結論段寫出的最後一項。本站建議由設計端確認，供應商提供的資料或試驗有沒有涵蓋實際的使用條件。

這兩份文件說不出的事

本頁只以 IRT 的 9 頁公開摘要與 OIG 的稽核報告為依據，沒有引用完整的 IRT 報告或 SpaceX 的事故報告，也不引入兩份文件沒有提供的零件額定值與斷裂載重。 SpaceX 對同一張採購單零件的測試結果，本頁只能引 OIG 的轉述，而同一張採購單不等於同一個製造批次，也不能證明斷掉的那支有同樣的缺陷。 IRT 把起始原因評為 probable，列了數個同樣可信的原因，沒有指定單一一個；本頁也不替它指定。 兩份文件都沒有給 17-4 PH 在低溫下的性質數字，沒有定義工業級與航太級的差別，也沒有說照 4:1 使用就不會斷。 還有 9 個遙測指示沒有完全解釋。「採購端可以問什麼」那一節是本站的讀法，不是調查單位的建議，也不是設計規範。

這一篇屬於第 6 步，文件。完整的順序是母材、牙、頭型、驅動、表面處理、文件；至於為什麼順序做反了是重工而不是微調，見指定一顆螺絲。

常見問題

工業級零件和航太級零件差在哪？

NASA 獨立審查小組的公開摘要只用「industrial grade (as opposed to aerospace grade)」做對照，沒有定義兩者的差別。它指出的問題是選用與應用：這支工業級鑄造 17-4 PH 不鏽鋼零件用在低溫與飛行環境下的關鍵傳力路徑，沒有額外篩選、篩選或試驗不足，也沒有考慮廠商建議的 4:1 安全係數。

目錄上的額定負載可以直接當設計值嗎？

在確認額定值的定義、適用條件與廠商建議之前，不能直接套用。這個案例能確認的是，NASA 小組把「沒有考慮廠商建議的 4:1 安全係數」列為設計錯誤的一部分；公開摘要沒有寫 4:1 是對哪一個值，所以要請廠商說明係數是多少、對哪個值、適用什麼條件。

SpaceX 說是材料缺陷，NASA 為什麼說是設計錯誤？

兩者對材料缺陷的判斷不同，NASA 小組另外提出了應用上的設計問題。據 NASA 監察長報告轉述，SpaceX 事後測同一張採購單所購的零件，找到鑄造缺陷、材料超出規格、熱處理不當；IRT 摘要記載 SpaceX 把材料缺陷列為最有可能的起始原因。NASA 小組認為材料缺陷可信，但製造損傷、安裝不當、附帶損傷同樣可信；它的關鍵技術發現涉及零件的選用與應用條件、篩選與試驗、廠商建議與飛行條件下的驗證，本站把其中一部分延伸到採購端討論。

換一批合格的零件就解決了嗎？

兩份文件都沒有這樣說。NASA 監察長報告記載 SpaceX 做了檢查、更換可疑零件、加做試驗，審查所有飛行硬體的認證並修改品管流程。NASA 小組的建議是使用商購零件時要額外評估設計應用、理解廠商的建議。本站認為，不能只拿換貨當作這些評估已經完成的證據。

參考資料

• NASA Independent Review Team（2018）—— SpaceX CRS-7 Accident Investigation Report, Public Summary
• NASA Office of Inspector General（2016）—— NASA’s Response to SpaceX’s June 2015 Launch Failure: Impacts on Commercial Resupply of the International Space Station, IG-16-025
• 工作負載限度是一份授權，不是一個預測
• 吊環螺栓的工作負載限值，是沿著它的中心軸線定義的
• 「檢驗合格」到底是什麼意思

本頁以 IRT 公開摘要與 OIG 稽核報告為依據，沒有直接引用完整的 IRT 報告或 SpaceX 事故報告。SpaceX 事後測試的三類問題是 OIG 的轉述。「強度基準 4,000、工作載重上限 1,000」是假設數字，不是 CRS-7 的零件額定或飛行載重；摘要沒有寫 4:1 是對哪一個值，本頁也不推定 4:1 的制定理由。五個提問與 WLL 的類比是本站的讀法，不是調查單位的結論或建議。