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短訊!nasa航天飛機(jī)爆炸(美國航天飛機(jī)爆炸)這是怎么回事

2022-12-26 09:46:49來源:互聯(lián)網(wǎng)  

美國航天飛機(jī)爆炸(nasa航天飛機(jī)爆炸)

上世紀(jì)整個(gè)80年代,絕對(duì)是航天飛機(jī)最耀眼、最光輝的時(shí)代。


(資料圖)

每逢航天飛機(jī)發(fā)射,全世界都要通過電視直播,觀看這一偉大的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

也正是通過電視直播,全世界人在那一刻,目睹了人類太空史上最慘烈的事故。

1986年1月28日,挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)升空73秒發(fā)生解體爆炸,7名機(jī)組人員全部遇難。

時(shí)代明星 航天飛機(jī)

50年前的1969年,美國人提出建造一種可以重復(fù)使用的航天運(yùn)載工具的計(jì)劃,這注定是一個(gè)冒險(xiǎn)的計(jì)劃,可是在探索太空奧秘的步伐中,有哪一步是輕松的呢。

航天飛機(jī)作為可重復(fù)使用往返太空的運(yùn)載工具已經(jīng)淘汰,馬斯克的可回收獵鷹火箭大有取代之勢(shì)。

1981年的4月12日,美國第一架航天飛機(jī)哥倫比亞號(hào)首飛成功,人類開啟了航天飛機(jī)往返太空的新時(shí)代。

20年前的這一天是蘇聯(lián)宇航員尤里·加加林首次進(jìn)入太空。

蘇聯(lián)在經(jīng)過了12年的研發(fā)后,第一架航天飛機(jī)“暴風(fēng)雪”號(hào)于1988年11月,在拜科努爾航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射升空。

在環(huán)繞地球飛行二周后,“暴風(fēng)雪”號(hào)返回大氣層,并成功著陸,鑒于之前挑戰(zhàn)者號(hào)的前車之鑒,“暴風(fēng)雪”號(hào)的首航采取的是無人飛行。

由于較美國研制航天技術(shù)遲,蘇聯(lián)的暴風(fēng)雪號(hào)實(shí)際上大量的參考了美國航天飛機(jī)的設(shè)計(jì),因此進(jìn)展頗為迅速。

但奈何蘇聯(lián)解體,整個(gè)項(xiàng)目在接近完成時(shí)被廢棄。

回過頭來說美國的航天飛機(jī),歷史上,美國共建造5架航天飛機(jī)。

第一架哥倫比亞號(hào):1979年建成,是以18世紀(jì)初第一艘環(huán)繞地球航行的美國輪船的名字命名的,2003年返回地球時(shí)失事。

第二架挑戰(zhàn)者號(hào):1982年建成,以1870年航行于大西洋與太平洋上的英國海軍研究船挑戰(zhàn)者號(hào)命名,首飛1983年4月,1986年失事,共飛行10次。

第三架發(fā)現(xiàn)號(hào):1984年8月首飛,以18世紀(jì)美國探險(xiǎn)家詹姆斯·庫克船長(zhǎng)的小船的名字命名,總計(jì)飛行了21次,是升空次數(shù)最多的航天飛機(jī)。

第四架亞特蘭蒂斯號(hào):1985年交付,以美國第一艘遠(yuǎn)洋船舶的名字命名。在1985年10月和1996年3月之間進(jìn)行了16次飛行。

2011年7月8日,亞特蘭蒂斯號(hào)進(jìn)行最后一次飛行,航天飛機(jī)退役。

第五架奮進(jìn)號(hào):1991年建造,以庫克船長(zhǎng)的三桅帆的研究調(diào)查船奮進(jìn)號(hào)命名,奮進(jìn)號(hào)用來替代挑戰(zhàn)者號(hào),造價(jià)超過20億美元。1992年5月首飛,2011年5月最后一次飛行,大部分任務(wù)是前往國際太空站。

全世界目睹的慘劇

1986年1月28日,星期二的早晨,發(fā)射架上結(jié)著冰。

在離發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)6.4km的看臺(tái)上,聚集了上千人觀看,觀眾里有一群孩子,他們是歡送老師克里斯塔·麥考利夫飛上太空的。

結(jié)冰的發(fā)射架

根據(jù)《美國太空史》一文中所述,麥考利夫是從1萬多名教師中選出來的,計(jì)劃在太空為全國中小學(xué)生講授兩節(jié)有關(guān)太空和飛行的科普課,學(xué)生還可以通過專線向麥考利芙提問。

挑戰(zhàn)者號(hào)上的7名機(jī)組成員

執(zhí)行代號(hào)“任務(wù)51L”的挑戰(zhàn)者號(hào)上,有7名機(jī)組成員:指令長(zhǎng)迪克·斯科比、飛行員邁克·史密斯、任務(wù)專家埃里森·奧尼祖卡、朱迪·雷斯尼克和羅恩·麥克奈爾、載荷專家格雷格·賈維斯、教師克里斯塔·麥考利夫。

挑戰(zhàn)者號(hào)發(fā)射升空

挑戰(zhàn)者號(hào)在過去3年的飛行中,已安全地將46名宇航員送入太空。根據(jù)計(jì)劃,挑戰(zhàn)者號(hào)本次升空將在太空逗留6天時(shí)間,將在太空中釋放一顆中繼衛(wèi)星。

發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)歡送老師的孩子們

執(zhí)行任務(wù)51L的挑戰(zhàn)者號(hào),于美國東部時(shí)間上午11:39,也就是在發(fā)射前6.5秒點(diǎn)火,助推火箭發(fā)出類似連續(xù)打雷的轟鳴聲,震撼著發(fā)射場(chǎng)周圍觀眾,航天飛機(jī)順利上升。

7秒,飛機(jī)翻轉(zhuǎn)

16秒,機(jī)腹朝天完成轉(zhuǎn)變角度

24秒,發(fā)動(dòng)機(jī)推力降至94%

42秒,穿過湍流區(qū),推力降至65%

上升速度2倍音速,每秒677米,高度8000米

50秒,地面觀測(cè)發(fā)現(xiàn)側(cè)助推器冒出灰煙

52秒,地面指揮全速飛行

59秒,高度10000米,助推器消耗450噸燃料

65秒,指令長(zhǎng)加大推力全速前進(jìn)

73秒時(shí),高度16600米外掛燃料箱爆炸

點(diǎn)火后的0.678秒,密封圈失效后冒出的灰煙

發(fā)射后僅僅73秒,人們等得到的卻是巨大的爆炸聲,人類航天史上最慘重、宇航員犧牲人數(shù)最多的一次災(zāi)難降臨。

事故調(diào)查人員從照片、物理和其他證據(jù)中得出結(jié)論,證明這是右側(cè)助推器底部的O形密封圈失效,這是挑戰(zhàn)者當(dāng)天升空爆炸的直接原因。

挑戰(zhàn)者號(hào)在空中的飛行軌跡,直到爆炸。

在發(fā)射后0.678秒,一個(gè)安裝在39B號(hào)墊片附近的攝像機(jī)捕捉到“一股強(qiáng)烈的灰色煙霧,從右固體火箭助推器后場(chǎng)接頭附近噴射出來?!?/p>

由于低溫,航天飛機(jī)旁矗立的定點(diǎn)通信建筑被大量冰雪覆蓋。調(diào)查人員在紅外攝像機(jī)中發(fā)現(xiàn),右側(cè)SRB部件尾部接縫處的溫度達(dá)到零下13度。

爆炸后,兩枚已卸載燃料的助推器繼續(xù)向上飛行,形成Y型的軌跡

低溫下的O型密封橡膠環(huán)

羅杰·博伊斯喬利是航天飛機(jī)固態(tài)燃料火箭助推器高級(jí)工程師,他解釋了O形環(huán)鋼圈。

這些鋼圈看上去很結(jié)實(shí),很牢固,但點(diǎn)火后,每個(gè)部分由于受到巨大壓力,就會(huì)像氣球一樣被“吹”起來。這就需要在連接處采用松緊帶來防止熱流溢出箭體。

挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)升空后爆炸,驚恐的現(xiàn)場(chǎng)觀眾

這個(gè)任務(wù)是由兩條O型的橡膠帶完成,它們可以隨著鋼圈一起擴(kuò)張,并能彌合縫隙。

如果這兩條橡膠帶與鋼圈脫離哪怕0.2秒,助推器的燃料就會(huì)發(fā)生泄漏,固態(tài)火箭助推器就會(huì)爆炸。

挑戰(zhàn)者號(hào)發(fā)射時(shí),零下13度的氣溫,讓O型橡膠帶變得非常堅(jiān)硬,伸縮就更加困難,導(dǎo)致密封效果大打折扣。

雖然那可能只是零點(diǎn)幾秒的時(shí)間,但足以把一次本應(yīng)成功的發(fā)射變成一場(chǎng)災(zāi)難。

挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)升空后爆炸,驚恐的現(xiàn)場(chǎng)觀眾

雪上加霜的風(fēng)切變

由于固體燃料中加入了鋁,從失效的O型環(huán)縫隙里冒出的火焰,燃燒后形成的鋁渣堵住了縫隙,在明火沖出裂縫前臨時(shí)起到了密封作用。

但是,在爆炸前十幾秒,挑戰(zhàn)者號(hào)遭到一股強(qiáng)烈的風(fēng)切變,威力相當(dāng)與卡特里娜颶風(fēng)?;鸺奈擦鞒霈F(xiàn)了不同尋常的“Z”字型擺幅。

挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)升空后爆炸,驚恐的現(xiàn)場(chǎng)觀眾

一架發(fā)射前飛過場(chǎng)區(qū)上空的飛機(jī)也曾報(bào)告,空中遇到風(fēng)切變,這樣的震動(dòng)讓鋁渣脫落,明火從接縫處噴出,火焰噴射在主燃料艙上。

以兩倍音速飛行的挑戰(zhàn)者號(hào)發(fā)生了爆炸,紅棕色的火球在14600米高空包圍了挑戰(zhàn)者號(hào)。

回收殘骸

事故發(fā)生一分鐘后,NASA啟動(dòng)了救援行動(dòng),派遣船只、飛機(jī)前往搜救。但此時(shí),碎片還在不停地掉落,搜救部門制的命令飛機(jī)與船只在安全水域待命,直到一個(gè)小時(shí)后才開始。

救援船只打撈殘骸

根據(jù)海岸警衛(wèi)隊(duì)記載,這次搜救行動(dòng)是有史以來最大規(guī)模的海面搜救行動(dòng),范圍達(dá)1600平方公里,深度達(dá)到水下370米,一直持續(xù)到2月7日。

在挑戰(zhàn)者號(hào)殘骸里有一面美國國旗,發(fā)現(xiàn)時(shí)依然原封不動(dòng)地密封在貨物袋中。

多年來,剩余的挑戰(zhàn)者號(hào)殘骸還在不斷地被海水沖上佛羅里達(dá)州的海岸。

1996年12月17日,在事故后差不多11年時(shí),可可比奇的海灘上還發(fā)現(xiàn)了兩大塊殘骸。

后來,發(fā)射每次升空的73秒,成為每個(gè)機(jī)組人員要克服的強(qiáng)大心里障礙。

哥倫比亞號(hào)的悲劇

2003年2月1日美國東部時(shí)間上午9時(shí),美國“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)在得克薩斯州北部上空解體墜毀,7名宇航員全部遇難。

事故調(diào)查報(bào)告顯示,哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)發(fā)射后不久燃料箱外脫落了三塊增強(qiáng)型碳隔熱板,擊中了左翼前緣,造成致命的內(nèi)傷。

哥倫比亞號(hào)空中解體散落的殘骸

當(dāng)航天飛機(jī)返回經(jīng)過大氣層時(shí),與空氣劇烈摩擦產(chǎn)生的攝氏1400度的高溫,沖入左機(jī)翼損傷部分,融化了內(nèi)部結(jié)構(gòu),導(dǎo)致了悲劇的發(fā)生。

再見 航天飛機(jī)

20世紀(jì)末,俄羅斯和歐洲,在技術(shù)、安全和經(jīng)濟(jì)等多重壓力下,航天飛機(jī)計(jì)劃紛紛下馬。進(jìn)入21世紀(jì),曾經(jīng)不可一世的美國航天飛機(jī)也逐漸偃旗息鼓。

2004年,美國總統(tǒng)布什發(fā)表演講,宣布航天飛機(jī)在2010年停飛。2010年9月,美國航天飛機(jī)進(jìn)行了最后一次飛行。之后,美國的“航天飛機(jī)時(shí)代”正式結(jié)束。

NASA的747背負(fù)著航天飛機(jī)進(jìn)行全美謝幕。

從1981年算起的30年間,美國的航天飛機(jī)一共執(zhí)行了135次飛行任務(wù)。發(fā)生了兩次空難,14名宇航員不幸罹難。2011年7月21日,最后一架航天飛機(jī)退役,航天飛機(jī)正式結(jié)束了歷史使命。

回過頭來再看中國,在堅(jiān)定搞宇宙飛船的正確技術(shù)路線下,中國的“神州”系列載人飛船接連成功,令世界稱贊;而在此基礎(chǔ)上的“天宮”空間站、“天舟”貨運(yùn)飛船,探月工程也相繼取得階段性成功,更是驚艷世界。

中國航天,正悄然趕上。

來源:網(wǎng)易航空

標(biāo)簽: 航天飛機(jī)

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