[]4000万元淘宝直播买火箭,上天之后如何逃生?( 二 )


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安装在联盟火箭上的逃逸塔 , 图片来源:quora.com
2018年10月 , 联盟MS-10飞船执行任务起降 , 在发射之后第118秒 , 四个助推器分离时出现故障 , 此时逃逸塔已经在第114秒分离 , 逃生系统启动了高空逃逸发动机 。高空逃逸发动机启动之后 , 整流罩飞行器与火箭分离 , 接着整流罩内分离螺栓启动完成抛弃整流罩 , 乘员舱与轨道舱等分离 , 进入弹道式返回模式 。之所以这么称呼 , 是因为该过程类似弹道导弹弹头再入大气层 , 于是称之为弹道式返回 。
1975年4月 , 联盟-18A飞船在发射之后288秒发生故障 , 第二级和第三级无法成功分离 , 此时飞船所在高度为145公里 , 联盟飞船启动逃生程序后最大过载达到了21G , 仅仅花了21分钟就从145公里轨道高度降落到地面 。
但同时 , 逃逸塔式的逃逸系统也是危险的 , 整流罩之内还有多个爆炸螺栓将飞船与火箭固定在一起 , 如果螺栓起爆失败 , 也会导致逃逸失败 。
整体式逃逸模式 , 防护能力升级
2020年1月19日 , SpaceX在完成了载人版"龙"式飞船的"飞行中发射中止测试" 。这个测试主要是为了验证假如猎鹰火箭在上升段出现问题 , 宇航员是否能够逃生成功 。
在测试进行时 , 两个假人被放置在猎鹰9号火箭载荷舱中的载人版"龙"式飞船上 , 发射后1分30秒 , 火箭第一级发动机关闭 , 载人版"龙"式飞船启动逃逸程序 , 8台SuperDraco逃逸发动机点火将"龙"式飞船推离火箭 。
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猎鹰9号发射过程中测试龙飞船的逃逸系统 , 图片来源:cloudfront.net
"龙"式飞船的逃逸测试中 , 飞船的逃逸系统的设计与NASA , 苏俄早期逃逸塔有很大的不同 , "龙"式飞船采用了整体式逃逸方案 , 飞船本身就是一个逃生装置 , 正所谓船在人在、船毁人亡 。
"龙"式飞船由两个部分构成:乘员舱和货舱 , 乘员舱最多可搭载7名宇航员 , 直接对接在在猎鹰9号火箭顶端 , 还能充当整流罩的作用 。货舱连接在乘员舱下方 , 可运输非加压货物 , 同时还起到支撑乘员舱的作用 。
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龙飞船的主体结构 , 分为乘员舱和货舱 , 图片来源:SPACEX
猎鹰9号和"龙"式飞船对接完成之后 , 不需要再增加火箭的整流罩 , 连上面级发动机都可以用"龙"式飞船的动力替代 。这样做的好处在于 , 从结构上简化了载荷部分的重量 , 将整流罩、逃逸塔都整合到"龙"式飞船上 , 飞船在任何时候都可以启动8台SuperDraco逃逸发动机脱离火箭 。
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龙飞船的SuperDraco逃逸发动机正在测试 , 图片来源:teslarati.com
如果"龙"式飞船顺利进入轨道 , 还能利用8台发动机进行轨道机动 , 甚至在今后利用这8台发动机进行地外天体软着陆 , 实现了逃逸、降落、变轨、再入段制动减速多功能化 。
整体式逃逸方案我们也可以在波音公司研发的Starliner载人飞船上看到 , 该飞船在与运载火箭对接完成之后 , 也不需要整流罩和逃逸塔 , 整体逃逸模式与"龙"式飞船基本相似 。
Starliner载人飞船将逃逸发动机安装在服务舱(货舱)下方 , 有4台RS-88发动机 , 一旦在发射过程中出现故障 , 乘员舱和货舱会一起逃逸 。但是 , NASA的猎户座飞船却仍然采用逃逸塔模式 , 可以看出同样都是载人航天发射 , 国家队和私营企业做出的选择是不一样的 。


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