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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80年代，絕對是航天飛機(jī)最耀眼、最光輝的時代。


(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。

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)載工具的計劃，這注定是一個冒險的計劃，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。

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

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”號于1988年11月，在拜科努爾航天發(fā)射場成功發(fā)射升空。

在環(huán)繞地球飛行二周后，“暴風(fēng)雪”號返回大氣層，并成功著陸，鑒于之前挑戰(zhàn)者號的前車之鑒，“暴風(fēng)雪”號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)雪號實(shí)際上大量的參考了美國航天飛機(jī)的設(shè)計，因此進(jìn)展頗為迅速。

但奈何蘇聯(lián)解體，整個項目在接近完成時被廢棄。

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：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年返回地球時失事。

第二架挑戰(zhàn)者號：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：1984年8月首飛，以18世紀(jì)美國探險家詹姆斯·庫克船長的小船的名字命名，總計飛行了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：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，亞特蘭蒂斯號進(jìn)行最后一次飛行，航天飛機(jī)退役。

第五架奮進(jìn)號：1991年建造，以庫克船長的三桅帆的研究調(diào)查船奮進(jìn)號命名，奮進(jìn)號用來替代挑戰(zhàn)者號，造價超過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6.4km的看臺上，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)者號上的7名機(jī)組成員

執(zhí)行代號“任務(wù)51L”的挑戰(zhàn)者號上，有7名機(jī)組成員：指令長迪克·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)者號發(fā)射升空

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

發(fā)射現(xiàn)場歡送老師的孩子們

執(zhí)行任務(wù)51L的挑戰(zhàn)者號，于美國東部時間上午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，指令長加大推力全速前進(jìn)

73秒時，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)者號在空中的飛行軌跡，直到爆炸。

在發(fā)射后0.678秒，一個安裝在39B號墊片附近的攝像機(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接頭附近噴射出來。”

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，每個部分由于受到巨大壓力，就會像氣球一樣被“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)者號航天飛機(jī)升空后爆炸，驚恐的現(xiàn)場觀眾

這個任務(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，助推器的燃料就會發(fā)生泄漏，固態(tài)火箭助推器就會爆炸。

挑戰(zhàn)者號發(fā)射時，零下13度的氣溫，讓O型橡膠帶變得非常堅硬，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)幾秒的時間，但足以把一次本應(yīng)成功的發(fā)射變成一場災(zāi)難。

挑戰(zhàn)者號航天飛機(jī)升空后爆炸，驚恐的現(xiàn)場觀眾

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起到了密封作用。

但是，在爆炸前十幾秒，挑戰(zhàn)者號遭到一股強(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)者號航天飛機(jī)升空后爆炸，驚恐的現(xiàn)場觀眾

一架發(fā)射前飛過場區(qū)上空的飛機(jī)也曾報告，空中遇到風(fēng)切變，這樣的震動讓鋁渣脫落，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。

回收殘骸

事故發(fā)生一分鐘后，NASA啟動了救援行動，派遣船只、飛機(jī)前往搜救。但此時，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，直到一個小時后才開始。

救援船只打撈殘骸

根據(jù)海岸警衛(wèi)隊記載，這次搜救行動是有史以來最大規(guī)模的海面搜救行動，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)者號殘骸里有一面美國國旗，發(fā)現(xiàn)時依然原封不動地密封在貨物袋中。

多年來，剩余的挑戰(zhàn)者號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，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，成為每個機(jī)組人員要克服的強(qiáng)大心里障礙。

哥倫比亞號的悲劇

2003年2月1日美國東部時間上午9時，美國“哥倫比亞”號航天飛機(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)查報告顯示，哥倫比亞號航天飛機(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，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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