2018年10月11日产生的俄罗斯联盟MS-10载人飞船发射事端是自2003年哥伦比亚航天飞机失事以来,国际上又一次严峻的、或许危及航天员生命的发射事端,这让许多人对载人航天的安全性感到担忧。
此前联盟-FG运载火箭拥有无严峻伤亡事端的发射记载,被认为是俄罗斯最牢靠的载人火箭。
我国科学院国家空间科学中心博士 现运载火箭技能研究院总体规划部类型规划师
联盟号火箭系列是国际上前史最久、发射次数最多的多用途运载火箭。苏联开展了东方号运载火箭,后续又开展了联盟号火箭,现已开展了上升号、闪电号、联盟号、联盟U、联盟号U/伊卡尔、联盟号U/弗雷盖特、联盟号FG、联盟号2等十余个类型。
联盟号运载火箭起源于 “东方号”火箭,它的榜首种类型——“上升号”自1963年初次发射到1976年共成功发射了297次,失利13次。最先以“联盟”号的称号发射的类型从1966年开端发射,到1976年共发射了39次,失利2次。到2002年止,一切类型加起来联盟号共发射了1041次,失利35次,成功率达96.75%。联盟号火箭在1980年代初期到达最高峰,每年发射次数高达60次,为国际上运用最频频的火箭。
与一般的火箭级数界说稍有不同,联盟系列运载火箭把四台捆绑式助推器作为“榜首级”,将与助推器一同焚烧的芯级称为“第二级”,将“第二级”掉落后焚烧送飞船入轨的称为“第三级”,联盟号的“第二级”和“第三级”对应一般界说中的榜首级(芯一级)与第二级。
联盟号U和联盟号FG火箭结构相同,悉数选用液氧、火油推进剂,大多数都用在发射载人/不载人货运飞船或军用照相侦察卫星,曾发射过上升号载人飞船、联盟号载人飞船、前进号货运飞船以及第2代国际号照相侦察卫星。在二级型火箭联盟号U/FG的基础上还可添加上面级,用于商业高轨迹发射。
而联盟号飞船是苏联规划的一款载人飞船,由榜首特别规划局(即科罗廖夫规划局,现隶属于科罗廖夫动力火箭航天集团)研发,选用一次性规划,可通过联盟号或质子号运载火箭发射。
该系列飞船自1960年代首飞,现在仍在运用。联盟号飞船是苏联继东方号飞船与上升号飞船之后自行研发的第三款载人飞船,是现在国际上执役时刻最长、发射频率最高,一同也是牢靠性最好的载人飞船。其原规划意图是作为苏联载人登月方案中的地月往复东西,但是,因为苏联后来取消了登月方案,联盟号的活动范围就此被约束于地球轨迹。1991年苏联崩溃后,联盟号的制作与发射转由俄罗斯联邦航天局把握,首要担任对和平号空间站与国际空间站的人员运送、物资补给。2011年航天飞机全线退役后,联盟飞船成为了航天员往复国际空间站的仅有运送东西。
联盟号飞船的改善类型很多,其衍生出的其他航天器包含:探测器号、联盟号T、联盟号TM、联盟号TMA、联盟号MS及前进号货运飞船等。
尽管这次发射使命失利,但两名航天员九死一生,让联盟号火箭得以持续坚持从未呈现导致人员直接死亡事端的安全记载(部分航天员是在达到方针好久之后去世的)。连同本次在内,它总共呈现过3次严峻的发射事端,别的两次别离产生于1975年和1983年,但一切的航天员均幸免于难。这均得益于火箭内一系列精心规划的维护的办法,包含紧迫逃逸塔以及在本次事端中起到及其重要的效果的主动别离和重返序列等。逃逸体系在发射全过程中都处于作业状况。
被誉为“神箭”的我国载人火箭长征二号F型运载火箭每次使命都安全成功地将航天员送入太空,相同具有逃逸体系全程维护航天员的安全。其逃逸体系由低空和高空两种发动机组成,低空发动机装备在逃逸塔上,在火箭的顶部。高空发动机装置在整流罩上。逃逸体系的使命是在火箭起飞前900秒到起飞后120秒时刻段内,也便是飞翔高度在0至39千米期间,如果火箭呈现毛病,它可以拽着轨迹舱和返回舱与火箭别离,并降落到安全地带,协助飞船上的航天员脱离险境。
逃逸体系的结构由上半部整流罩、栅格翼及其开释组织、上下支撑组织等组成。上下支撑组织的基本功用是:一旦火箭呈现应急毛病需求逃逸救生时,上下支撑组织上的火作业动筒接到发火信号焚烧动作后,敏捷将组织与飞船的可移动支点锁死,以完结逃逸体系外壳体与飞船返回舱及轨迹舱间的刚性衔接,这种刚性衔接是完结逃逸救生的必要确保条件。在正常飞翔条件下上下支撑组织与飞船是弹性支撑,即飞船与逃逸体系外壳体间可以有答应的空隙做相对运动。
逃逸飞翔器是一个无控飞翔器,依据逃逸飞翔器气动特性规划,为了可以更好的确保飞翔器在整个逃逸飞翔过程中坚持安稳姿势,在逃逸飞翔器底部四周需求设置4块安稳栅格翼。该栅格翼在火箭正常飞翔状况下收靠在整流罩周围,一旦逃逸4块栅格翼与整流罩的衔接爆破螺栓起爆解锁, 栅格翼在绷簧推杆、气动力及过载惯性力的效果下敏捷打开。为避免栅格翼打开时对整流罩冲击过大, 一同又要将栅格翼打开后确定在某一方位,每块栅格翼两边装置有两个液压阻尼器,以完结阻尼和确定两层功用。在确保满意栅格翼打开时刻要求的一同,尽或许削减对整流罩的冲击。
逃逸体系共装备了5种类型的发动机共12台,其间逃逸主发动机1台 ,别离发动机1台,操控发动机4台, 高空逃逸发动机4台, 高空别离发动机2台。除高空别离发动机为选用产品外,其他几种发动机均专门为逃逸体系研发。逃逸主发动机、别离发动机 、操控发动机和尾裙、配重段一同组成逃逸塔,为120秒前的逃逸供给动力。高空逃逸发动机、高空别离发动机装置在飞船整流罩上,完结从逃逸塔别离后到抛罩期间的应急逃逸使命。逃逸体系固体发动机的使命决议了这些发动机的特色,即:快速发动、推力大、上班时刻短和高牢靠性、高安全性。
在逃逸体系的作业范围(起飞至整流罩别离)内,逃逸形式分为两种,即有塔逃逸形式(形式 Ⅰ)和无塔逃逸形式(形式 Ⅱ)。形式Ⅰ适用于火箭发射前30分钟至起飞后120秒,形式 Ⅱ适用于火箭起飞后120秒至整流罩别离。在逃逸形式Ⅰ中,考虑到发射人员及地上设备的安全性,火箭飞翔60秒前逃逸时火箭发动机不关机,60秒后逃逸时将停止毛病火箭持续飞翔。逃逸形式Ⅱ适用于逃逸塔别离至整流罩别离期间火箭呈现严峻毛病时。在实践的飞翔过程中,返回舱和逃逸飞翔器有几率存在两种别离形式, 即有逃逸塔别离和无逃逸塔别离。有逃逸塔别离的动力来源于逃逸塔上的别离发动机,无逃逸塔别离的动力来源于整流罩上的高空别离发动机。
国际航天开展并不是一往无前的,人类曾为之付出了沉重的价值。那些失利的和灾难性的事情,让我们离国际更近。