NASA的航天飞机在发射升空阶段,如何从技术角度实现大气层内发射不成功时保证宇航员逃生?

当年“挑战者号”失事时,宇航员为什么未能逃生?

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8个答案
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广林星云无机化学研究生,天文爱好者

2013-06-22 16:26

航天飞机在起飞阶段如果发生爆炸或者操作完全失控等严重故障,宇航员是没有任何机会逃生的。即便没有爆炸,安全监督也会引爆航天飞机,以确保地面的城市和人员不会受到威胁。
航天飞机的尾部有三台发动机,如果有一台发动机熄火,同时没有其它的故障的话,航天飞机可以依据当时的高度来选择不同的“终止升空”方式:飞回卡角(RTLS)、飞过大西洋降落在欧洲或者非洲(TAL)、绕地一圈后降落(AOA)以及进入非预定轨道(ATO)。如果两台发动机熄火,航天飞机就基本无力回天了。如果助推火箭发生故障,机组人员可以选择与火箭分离,不过分离以后航天飞机会迅速坠毁,基本不可能有机会活着回来。
所以,相对俄罗斯、中国以及未来商业公司的飞船来说,航天飞机是非常不安全的。“挑战者”号是因为助推火箭上的一处泄露导致爆炸,整个结构被撕裂,但是航天飞机本体还是完好的。当时有宇航员在事故发生后打开了前排座椅的应急呼吸器,但是应急呼吸器中并没有纯氧而只有干净的空气而已,所以所有人还是在一分钟内因为缺氧而昏迷过去。如果是飞船,当火箭发生爆炸的时候,逃逸塔可以迅速把飞船带走,也就不会有人员伤亡。

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支持者: 广林星云

在升空阶段,以现有的技术手段来讲,航天飞机可能是最不靠谱的一种载人航天器了

它没有载人火箭常有的逃逸塔,这意味着一旦发生危险(在升空阶段常见的危险也就是火箭故障了)航天员根本没办法立刻逃离发生故障即将爆炸或坠毁的主推火箭或燃料箱。
而好歹火箭还能有个逃逸塔能指望——先不讨论究竟它之前有没有以及将来会不会派上用场。

这是跟航天飞机本身的设计有关的缺陷,根本没办法加装逃逸塔装置以达到瞬间逃逸的作用(航天飞机的结构跟飞机差不多,但飞机要逃生只要弹射座椅就行,而航天飞机显然不行,而且压根就没有这些设计)。
这也是当年造成挑战者号悲剧的因素之一,要是有合适的逃逸维生装置,七名航天员能活下一大半来。

更糟糕的是,如果航天飞机自身的推进器发生故障而爆炸(熄火的情形算好了),那就是要了老命了,@广林星云 说的飞回卡角(RTLS)、飞过大西洋降落在欧洲或者非洲(TAL)、绕地一圈后降落(AOA)以及进入非预定轨道(ATO)这些也就没有任何用处了。

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支持者: 广林星云

没有。@广林星云 说的这几种方式,应该是《感受太空:太空航行的500个问答》里的。
逃逸塔据说发挥过一回作用:
http://en.wikipedia.org/wiki/Launch_escape_system
Only one emergency use of an LES has occurred. This occurred during the attempt to launch Soyuz T-10-1 on September 26, 1983. The rocket caught fire, just before launch, but the LES was able to carry the crew capsule clear, seconds before the rocket exploded. The crew were subjected to an acceleration of 14 to 17 g (140 to 170 m/s²) for five seconds. Reportedly, the capsule reached an altitude of 2,000 meters (6,500 ft) and landed 4 kilometers (2.5 mi) from the launch pad. On the Soyuz, the grid fins also deploy on the payload fairing to stabilize the craft.
关键词是:just before launch。发射前用过。也就是说,真到了挑战者号那种70多秒的高度和速度,情况到底怎样还不好说。而且看这段文字的意思,从出现异常到火箭爆炸,经历了好几秒的时间,这个对于逃逸塔来说,时间算是比较充裕了。关于联盟10号的这次发射,详细见:
http://en.wikipedia.org/wiki/Soyuz_T-10-1

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啥也薄试远洋航天测控工程师

2013-06-24 11:25
支持者: 广林星云

曾经有说法,航天飞机曾计划安装弹射装置,后来进行风险评估的时候,称风险更大了,航天飞机起飞时加速大,抖动强,且是舱内,而且是多个座椅,相当于安装了定时炸弹,安全性下降,倒不如不装,把精力用在使航天飞机更加可靠上

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航天飞机的设计思想就是可重复使用,可靠度要求很高,根本没有考虑设计逃逸塔,而且当时的瞬间爆炸,即便有逃逸塔,也来不及

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izeni国际法硕士

2013-06-23 13:33

而且挑战者的宇航员还没有穿舱内航天服,不能起到保护作用

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航天飞机没有,火箭飞船有,但后者的逃逸塔到底有多靠谱,谁也不知道。
另外楼主需要注意的是,航天飞机本质上来说是单极火箭,一出问题整个儿立马全玩完,不像使用多级火箭的飞船,下面的火箭出问题上面级兴许还有点时间。

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航天飞机的座舱部分可以分离 并配有降落伞 据说在挑战者爆炸后 这个部分分离出去了 但是接下来的冲击波,坠海 依旧是致命的
同比逃逸塔 他已经救过两个苏联人了 只有一段模糊的影像 你可以用eva里面逃生的方式yy 据说瞬间过载很大

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