火箭凌空爆炸 SpaceX成功測試載人版飛船的逃生

京港台:2020-1-20 07:12| 來源:騰訊 | 評論( 5 )  | 我來說幾句

火箭凌空爆炸 SpaceX成功測試載人版飛船的逃生

來源:倍可親(backchina.com)

  北京時間2020年1月19日23時30分,SpaceX公司的獵鷹9火箭在肯尼迪航天中心發射升空,隨後成功進行了「載人版」龍船在空中的逃逸試驗。

  

  據悉,獵鷹9火箭升空84秒左右,飛行高度19公里,速度大約2.3馬赫時,火箭頂部的飛船啟動自身的8台逃逸發動機,把飛船推離火箭。隨後,火箭在強大的氣動壓力下發生解體爆炸,墜入大西洋中。請繼續閱讀,後面文章有詳細解讀。

  

  飛船脫離火箭的時刻

  

  正如預期的那樣,獵鷹9火箭在強大的氣動壓力下發生爆炸

  本次試驗的目的是,模擬火箭在飛行過程中出現意外,飛船緊急啟動發動機脫離火箭的情形。

  

  龍飛船開啟發動機逃逸獵火箭(示意圖)

  其實,這種測試專業上稱為「In-Flight Abort Test」,直接翻譯過來是「飛行中的中止測試」,可能不太好懂。還有一種對應的測試稱為「Pad Abort Test」,就是「發射台中止測試」,這種測試是在地面上進行的,模擬火箭在地面上發射故障時,飛船緊急逃逸的一種實驗。2015年,成功進行過這種類型的測試。

  

  2015年,載人版龍飛船成功進行了地面上的逃逸試驗

  除以上兩種測試方式之外,還有一種檢驗飛船逃逸發動機的靜態點火試驗。

  

  2019年4月,龍飛船在地面進行靜態點火測試時,發生了爆炸事故。SpaceX經過排查找出故障的原因並做了優化后,於2019年11月再次進行了地面靜態點火測試,並取得了成功。

  值得一提的是,本次發射的地點位於佛羅里達卡納維拉爾角肯尼迪航天中心,發射工位是著名的LC-39A。該發射工位曾經見證了阿波羅登月飛船和太空梭的歷次重大發射,後來被SpaceX租下來,用於發射火箭。

  四手火箭不回收 大洋上空自爆炸

  本次試驗使用的是一枚四手火箭,此前已經執行過三次飛行任務,編號為B1046.4。由於這次發射並不入軌,是一次亞軌道飛行,因此只有一級火箭起作用,二級火箭沒有發動機,只是個擺設,但為了模擬真實載人飛行情況,裡面還是加註了燃料。

  

  近看火箭爆炸生成的火球

  我們知道,SpaceX回收火箭的能力舉世無雙,但這次測試后,這枚火箭並沒有回收,而是在大西洋上空發生爆炸並墜毀。這是為什麼呢?需要指出的是,為了模擬最極端的情況,本次測試選擇了火箭在「最大氣動壓力」(max Q)的時候讓龍飛船逃逸。龍飛船逃逸后,火箭突然失去了最佳氣動外形,在巨大的氣動壓力下,理論上很難經受住考驗,不爆炸才怪。

  飛船逃逸危險區 濺落大洋安全歸

  

  降落傘成功打開

  飛船在脫離火箭后,以彈道形式繼續飛行,最高點位於地面上空40公里,最終藉助降落傘濺落在大西洋中。

  我們知道,2019年3月,SpaceX成功進行了載人版龍飛船的飛行試驗,並成功與國際空間站對接,然後成功返回地球。2019年4月份,SpaceX利用那艘飛船進行地面靜態測試時,發生了爆炸,飛船炸毀,因此,本次使用的是一艘全新的龍飛船。

  SpaceX開發的這種「載人版」龍飛船安裝有8台強勁的「超級天龍座」火箭發動機,在火箭飛行異常時,就是這8台發動機迅速點火,把飛船推離到安全區域。超級天龍座發動機採用四氧化二氮和偏二甲肼為推進劑,這些發動機與龍飛船是一個整體,是可以重複使用的。

  這次測試的意義是什麼?

  原計劃,SpaceX在2019年進行首次載人航天飛行,但4月份的一次爆炸,把整個節奏都打亂了,載人航天計劃被迫推遲。本次成功進行飛行中的逃逸試驗,能夠全面檢驗整個系統,為2020年首次載人飛行掃清了道路。

  美國急切期望恢復載人航天能力

  眾所周知,美國在1969年就完成了人類首次登月,代表人類踏上了另一顆星球。阿波羅期間,總共完成7次載人登月發射,其中6次成功把12名宇航員送到月球。唯一的阿波羅13號雖然沒有成功,但3名宇航員毫髮無損返回地球。

  1981年,美國又成功發射了第一架太空梭「哥倫比亞」號,一次就能把7名宇航員送上近地軌道。美國總共建造了5架太空梭,強大的運輸能力為建設國際空間站立下了汗馬功勞!但遺憾的是,挑戰者號太空梭和哥倫比亞號太空梭分別在發射和返回時發生了事故,導致總共14名宇航員罹難,其中的故事想必大家都已非常了解,這裡就不多贅述了。

  

  阿特蘭蒂斯號太空梭的返回標誌著太空梭時代的謝幕

  2011年7月21日,隨著阿特蘭蒂斯號太空梭在肯尼迪航天中心的降落,整個太空梭全部停飛,從此,強大的美國失去了載人航天的能力。

  今後飛國際空間站咋辦呢?這時,昔日的宿敵俄羅斯伸出了橄欖枝,俄羅斯有成熟可靠的載人「聯盟」飛船。

  

  俄羅斯的聯盟號飛船

  當然,這可不是免費的午餐。據說,剛開始的費用是每位宇航員2000多萬美元,今天的價格已經暴漲到了8000多萬美元。因此,美國宇航局非常希望包括SpaceX在內的國內私營企業能夠挑起大梁,讓美國再次獲得在本土發射載人飛船的能力。

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