神舟十二号的“尖顶”,竟是航天员保命的“护身符”!它究竟是啥

神舟十二号的“尖顶”,竟是航天员保命的“护身符”!它究竟是啥,第1张

神舟十二号火箭飞船组合体的顶端有一个很明显的 “尖尖” 。但细心的朋友会发现,之前咱们发射的“天和”核心舱和“天舟”二号货运飞船, 都没有这个“尖尖”

这个“尖顶”究竟有什么玄机?如果你看一看几年前的神舟十一号载人飞船,你会发现它也有这个“尖顶”。

这个“尖顶”一般只用在载人航天上,它的名字叫做 “逃逸塔” ,是航天员保命的“护身符”。

逃逸塔曾经救下了在苏联和俄罗斯飞船上的4名宇航员。而美国之前放弃了逃逸塔,但却搭上了7条宇航员的人命

现在的人类航天仍然完全依赖火箭,而火箭从来都是最危险工程项目之一。有的时候,它是人类强有力的工具,但有的时候,它就是一个装满燃料的大炮仗。一旦在发射过程中发生倾倒等事故,火箭本身和它所要运载的所有东西,将全部付之一炬。

随着人类 科技 水平的提高,火箭的安全性也逐渐升高。现在世界主流火箭平均的失败率在2%到4%左右。对于一般的太空运输而言,这个数字已经很低了。但是如果载人,这个2%的失败率则完全无法接受,这相当于100次载人航天,平均就要有两次要死人。

现在全世界拥有载人航天能力的国家,全部都会把保障“航天员”的生命安全放在首位。这首先当然是出于人道主义。而另一方面, 宇航员几乎就是各国航天事业最贵重的“资产”

火箭炸了,卫星毁了,都没有太大关系,只要技术在,重新生产并没有太大问题。但航天员则是万里挑一的, 国家选拔培养一个航天员所需要的花费是百亿级别的 。而更重要的,是培养航天员所需要的花费的时间。所以任何国家都不会拿航天员去冒火箭2%的风险。

在这样的环境下,“逃逸塔”诞生了。

逃逸塔安装在载人飞船火箭的顶部,并装有固体火箭发动机。从航天员进入飞船开始,一旦检测到火箭倾斜过大等可能造成火箭毁灭的紧急情况, 逃逸塔便会触发,启动发动机,带着飞船迅速脱离火箭本体 ,避免火箭爆炸时将载人飞船吞没。

脱离危险区后,飞船启动着陆程序,把宇航员安全送回地面。

由于火箭发射事故大部分都发生在点火起飞和低空飞行阶段,当火箭已正常飞出大气层后,事故风险大幅降低,逃逸塔便失去了作用。此时逃逸塔会与火箭飞船分离,以降低负载。

大部分时候,逃逸塔仅仅是作为保命的后备手段。到现在为止,人类进行的载人航天已经有好几百次了,而逃逸塔真正发挥作用只有3次。

1983年9月27日,苏联的联盟T10a飞船正准备发射,宇航员已进入飞船。在发射前倒数第90秒时,火箭助推器增压氮气管路的一个阀门失效,造成一台火箭发动机突然点火,结果引发整个火箭在发射台上爆炸!好在逃逸塔工作正常,检测到事故后立即带着飞船飞离发射台,两名宇航员得以幸存。

还有一次就发生在三年前。2018年10月11日,俄罗斯联盟MS-10飞船发射升空,其上载有一名美国宇航员和一名俄罗斯宇航员。在火箭升空后的第119秒,距离地面50km左右,四个助推器在分离过程中,有一个助推器分离不正常,并撞上了火箭芯级,造成火箭倾斜并关机。逃逸塔紧急逃生程序启动,两名宇航员在经历了6个G的过载后最终生还。

还有一次是美国人搞得,1961年4月25日美国 水星计划 飞船升空(注:水星计划是当时美国给首批载人航天计划起的名字,并不是要探测水星)。火箭在发射20秒之后失控,在第42秒开始自毁,它的逃逸塔运行正常,带着飞船分离,虽然飞船里只有一个假人,并没有真的宇航员。

“逃逸塔”作为保命措施还是比较可靠的,但是很遗憾,美国在航天技术革新的过程中,一度放弃了“逃逸塔”, 而这个决定让美国人付出了血的代价。

美国人在水星计划取得成功之后,又开始了 双子星计划 (注,这个计划当然也不是为了 探索 双子座,而是美国的双人航天计划)。这个时候,美国人不如苏联人踏实稳重的特点就显现出来了。

双子星计划的载人航天飞船都没有逃逸塔,取而代之的是宇航员的弹射座椅,宇航员在事故时可以弹射出舱,跳伞逃生。当然了,这东西只能在低空使用。如果在几十公里的高空弹射出舱,就只有死路一条了。

这么设计的一个原因是,逃逸塔太重,取消逃逸塔就可以减少额外的发射负载。

但是很幸运,双子星计划的所有载人飞船都成功了,没有出现火箭事故。而自此,美国人对逃逸装备逐渐开始忽视,这种忽视延续到了美国后来研发的 航天飞机 上。

最初航天飞机的设计是包含用于逃逸的固体火箭发动机的,但还是为了减重,航天飞机的逃逸装备被无情取消了。美国人认为,他们的航天飞机安全性已经非常高了,所以没必要搞什么逃逸塔之类的逃逸装备。

然而,广袤的宇宙没有像眷顾双子星计划那样,再一次眷顾航天飞机。

1986年,美国挑战者号航天飞机在发射后第73秒时,助推器发射故障,火箭爆炸。没有任何逃逸装备的挑战者号只能跟着火箭一起解体爆炸。7名宇航员殉职。

血的代价并没有促使NASA给剩余航天飞机加装逃逸装备。美国剩下的那几架航天飞机就这样一直对付了17年。在2003年,哥伦比亚号事故又有7名宇航员殉职之后。美国人再也受不了这种安全风险极大的航天方式了。2011年,美国全部航天飞机退役,美国再次回到了飞船 逃逸装备的路子上来。

中国的载人航天一直是走飞船的发展路径,经过二十多年的发展,中国神舟飞船的可靠性和成功率已经走在了世界前列。 从神舟五号,到现在的神舟十二号,已经把17人次的航天员送上了太空。

而每一次,中国航天的“逃逸塔”都在默默地保护着我们的航天斗士们。祝愿我们的神舟十二号三位航天员能够圆满完成任务,并安全回家。

请你在评论区写下你对中国航天的祝愿和期待,也请你帮我点个赞支持一下,我是@四角切圆 ,关注我了解更多世界大事,咱们下期再见。#全能创作家#

早期的螺旋桨战斗机因为螺旋桨巨大,为飞机提供动力的同时也带来了巨大的阻力,动力和阻力的矛盾使螺旋桨战斗机最终无法突破音速,使战斗机的发展到了一个瓶颈时代。

喷气式发动机的诞生彻底解决了这个问题,没有了体积巨大的螺旋桨,可以将飞机的机头做的更加尖锐,大大降低了阻力,提高了飞机的飞行速度。现代战斗机一般至少要求最大飞行速度为15马赫,所以必须机头和机身造成流线型,好最大限度地降低阻力。

载人火箭顶部的尖顶为逃逸系统也叫逃逸塔

与一般火箭圆锥形的头部很不相同。装在飞船顶端,由塔架、逃逸发动机和分离发动机组成,发生紧急情况时,逃逸发动机迅速点火,使航天员座舱(返回舱)与固体火箭分离,迅速脱离危险区,然后分离发动机启动,将座舱与塔架分开,以便用其他回收系统使座舱安全着陆。

逃生塔特点是逃生塔分离为向前分离;逃生塔分离时芯级仍处于工作状态,具有较大过载;逃生塔分离时在低空进行,空气阻力较大,需考虑空气阻力影响;由于逃生塔与运载火箭沿同一轨道飞行,并且运载火箭仍在加速运动,为防止逃生塔与运载火箭相碰撞。

美新一代火箭将设逃生系统

私营的太空探索技术公司明年将测试一项新技术,利用太空舱自身的转向推进器使之脱离发生故障的火箭。波音公司则计划在其CST-100飞船上使用类似的推进器中断飞行系统。太空站宇航员搭乘的俄罗斯“联合”号飞船配备了“阿波罗”式的火箭推进发射逃生塔。

在“联合”号飞船47年的飞行中,其逃生系统曾经在紧急情况下使用过一次。美国宇航局要求商业航天器的安全性达到其原有太空船的1000倍。

以上内容参考 -逃逸塔

战斗机的机鼻呈尖锥形,最前端是空速管,之后的锥体内包含的是前望雷达

多数民航机的机鼻呈半球型、而不是如前者的尖锥型,简单的说,是“没必要”

1)除了极少数超音速民航机外,几乎所有民航机都“选择”亚音速飞行;其实,超音速客机已被历史淘汰,因为不符经济效益,那些付得起那昂贵票价的飞行乘客,也自觉划不来,因此,现代民航客机(和货机)的巡航速度,都设计在08至09马赫之间(如空客380、330、340、波音777、787等),尤其在起飞后首三四小时,因为重量大而空速稍低,在到达巡航高度时马赫数一般只有0,83甚至更低,之后燃油渐渐耗去而慢慢的加速

在空气动力学上,亚音速的流体在遇到物体时,最前端的空气分子“有时间”来得及“分流”

2)民航客机和非战斗用途的军用机(如雷达预警机、加油机等),有正副机师的机种,它们的空速器系统,皆具两套(甚至三套)独立的系统,即两支(或三支)空速管,分别安装在机身前部,因此,“没必要”也无法安装在机鼻最前端

3)尖锥型的机鼻,在设计、机械结构、维修上,比半球形的机鼻较复杂~~~

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