飞船在太空中发生爆炸等事故,宇航员如何逃生?能活着回地球吗?

飞船在太空中发生爆炸等事故,宇航员如何逃生?能活着回地球吗?

首页休闲益智宇航员逃逸更新时间:2024-04-21

这里说的当然不是全身性爆炸事故了,美国的“挑战者号”和“哥伦比亚号”两架航天飞机都是在空中全身性爆炸解体,14名宇航员全部遇难。

美国“挑战者”号航天飞机空中解体

像这种全身性爆炸事故,任何宇航员也不会幸免,他们的死是瞬间的,根本没有预防和反应求生的时间。如果是飞船局部爆炸或有充足逃生时间的情况,这种情况宇航员有活着回地球的可能。下面从飞船设计和逃生实例两方面进行回答。

一,飞船设计上的逃逸救生

世界各国的载人飞船都设计了应急救生逃逸系统,俗话说人命大于天,载人航天事业是个高尚长远和人类最终必需经历的活动,不是一朝一夕的敢死队行动,飞船设计首先要考虑人的安全问题,为什么到现在为止世界上只有中美俄三国掌握载人航天技术,很大一部分原因在如何能保证人的高度安全上,这个安全范围包括发射上升段、在轨运行段和返回着陆段。

1,在起飞上升段主要依靠载人运载火箭自带的逃逸救生系统,这是载人火箭特有的,一般在火箭的最上端。

我们中国用于发射神舟载人飞船的长征二号F运载火箭最上端就是被称为“逃逸塔”的救生系统,火箭一旦出现故障,逃逸塔可以迅速点火起飞拽着航天员乘坐的返回舱一起和火箭分离,然后逃之夭夭,这个逃逸塔就是一个小型火箭,里面安装了两台偏航俯仰发动机、一台分离发动机和一台逃逸主发动机――固体低空发动机可以保证在2秒内把飞船带离火箭至1到2公里外,保障航天员在发射前900秒到发射后120秒的救生。

逃逸时逃逸塔将携带下面由整流罩包裹的飞船一起飞离

如果在火箭起飞120秒以后并没有异常,火箭会自动抛掉逃逸塔,

从这时到200秒(离开大气层前)的救生就是整流罩内的两台偏航俯仰发动机、两台高空分离发动机和四台高空逃逸发动机构成的救生系统,在这段时间火箭发生故障,整流罩可以把飞船带离火箭至安全地带,飞船启动降落伞逃生。俄罗斯的联盟载人飞船也采用逃逸塔的逃生方式。而前苏联“东方号”载人飞船和美国“双子星号”飞船却采用弹射座椅。

2,飞船在轨道运行段(包括从离开大气层抛整流罩到船箭分离进入轨道这段时期)的救生就只有依靠飞船自身携带的逃逸系统了。比如逃生舱、个人救生舱等,2018年10月俄罗斯的联盟飞船的两名宇航员就是在这个阶段这个高度进行逃生的,风险比较大,这时返回舱就相当于逃生舱。

3,飞船在返回段的救生就是飞船携带的伞降系统,包括备用系统。还有就是救生船,这种船是地面应急发射的救生器。

上述的救生都属预防性设计计划内的救生,还有一种救生是意外事故性救生,比如说爆炸后的逃生,这可能就是题主所指的这种。下面结合实例着重说一下这种逃生。

二,逃生实例

1,著名的一次就是上世纪美国阿波罗13号载人登月飞船的爆炸逃生事例。

三舱式的阿波罗飞船

1970年4月11日美国在卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心发射了第三艘载人登月飞船――阿波罗13号,4月14日,阿波罗13号服务舱的二号氧气罐爆炸了,爆炸也损坏了服务舱的其它部分,

一号氧气罐损坏尤其严重,这样服务/指令舱的氧气和电力(氧气是电力产生的必须部分)损失严重、所剩无几,登月已不可能,返回还有一线生机,当时服务/指令舱几近报废,指令舱还有返回大气层时所需的电池,但也只能在接近地球与服务能分离后使用10个小时,这个电池必须保留以安全返回(指令舱成倒锥形,本来是宇航员用于返回地球时乘坐的舱段),所以暂时不能用。唯一完好的是登月舱,

宇航员不得不把登月舱当“救生艇”用,三位宇航员搬进登月舱,这时距离地球32万多公里,地面指挥中心决定让飞船继续奔向月球,到月球暗面的近月点后启动登月舱下降火箭,利用月球引力弹弓效应,使飞船变轨进入自由返回轨道,而不再进入月球轨道。在这样的情况下,宇航员操纵着毁坏严重的飞船必然经历很多困难。最让人头痛的是登月舱本来只为两名宇航员生存两天准备的,而现在是必须让它提供三人四天的生存保障,

登月舱的结构和生存保障

吃喝都好说,就是呼吸循环的问题,过滤降低二氧化碳浓度的氢氧化锂过滤器坚持不了四天,只好借用指令舱的,但接口又不匹配,地面指挥宇航员们就地取材做了一个简易的连接装置勉强解决了这个问题。在接近地球大气层时,地面中心下了一个违反常规的指令:先抛掉毁坏的服务舱而不是常规情况下先会被抛掉的登月舱。目的是为了对服务舱拍照,调查事故原因。

违反常规先抛的服务舱

最后三名宇航员在进入大气层后重新进入指令舱,然后抛掉救了他们生命的登月舱,平安溅落在太平洋中,三位宇航员在飞船的一个舱段爆炸的情况下得以生还。

2,最近给人留下深刻印象的当属2018年10月11日俄罗斯发射的联盟MS-10载人飞船因火箭异常的高空逃逸。

2018年10月11日16时40分,俄罗斯在哈萨克斯坦的拜科努尔发射场发射联盟MS-10载人飞船,发射2分40秒后,因火箭助推器出现异常,两名宇航员最终手动启动飞船逃逸系统。

这种逃逸是在运载火箭的逃逸塔和整流罩都抛掉的情况下进行的逃生。也就是发射200秒后实施的逃逸,飞船高度很高了,依靠飞船自身和火箭脱离并借助返回舱降落伞和返回船一同返回地面,在这个阶段这个高度逃逸风险较大,所以格外引人瞩目。所幸两名宇航员成功逃生。

最后着重说一下美国私营公司SpaceX的载人版龙飞船采用集成推进式逃逸系统,智能化,会根据不同高度和速度进行逃逸,为此配备10台发动机,允许乘员在发射入轨的全过程进行逃逸,逃逸系统还可以重复使用。并保留一套紧急降落伞作为水面着陆冗余备份系统。

一开始打算今年6月进行一次中止飞行试验,测试飞船出故障时的紧急逃离,但现在因前不久的载人飞船的静态点火测试爆炸而变的不确定了。

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