2018年10月11日,俄罗斯“联盟-FG”型运载火箭,在发射升空119秒,接近两分钟时间的时候。火箭突发故障,导致发动机关闭点火,在紧急情况下,两名宇航员“弃箭”逃生,最终安全返回地面。
曾经在很长时间里,火箭出现事故的死亡率接近100%,美国两次航天飞机出现故障,上面的宇航员全部身亡,没有任何生还的可能,那么这次俄罗斯飞船,是如何在火箭发生故障的时候,宇航员从几十公里的高空逃生的呢?
两名经验并不丰富的宇航员
2018年10月11日,美国宇航员尼克·黑格 (Nick Hague) 和俄罗斯宇航员阿列克谢·奥夫奇宁 (Alexei Ovchinin),乘坐“联盟-FG”型运载火箭,搭载“联盟MS-10”号飞船从哈萨克斯坦发射升空,前往国际空间站。
此次任务是执行国际空间站57/58期飞行任务,此次任务为期180天时间,他们将会在10月19日和25日出舱两次,为国际空间站更换一组电池。
此次飞行总共历时6个小时,飞往国际空间中的四轨道进行对接,俄罗斯宇航员奥夫奇宁担任此次飞行指挥官。
从飞行经验来说,两人属于新人,奥夫奇宁此前有过一次飞行经验,而美国宇航员黑格是首次飞行,因为要搭乘的是俄罗斯飞船,所以其在俄罗斯训练了两年时间。
“联盟-FG”型运载火箭于2001年首飞,其前身是联盟U型火箭的改进型,主要改进的地方是助推器和一级发动机的助推器。
截止到2018年10月份,总共执行了55次载人飞船发射任务,以及10次卫星发射任务,此前的任务全部成功,几乎是0失误状态。
从此次飞行任务来说,虽然两名宇航员飞行经验比较少,但是“联盟-FG”型运载火箭由于此前的成功率,几乎没有太大的问题。
在发射任务之前,尼克·黑格的妻子和两个儿子对这次飞行虽然有些担心,但也充满了期待,不仅全家人去给他送行,而且还为他准备了一些食物,方便他在太空中食用。
宇航员快5秒自救
对于一个已经使用了17年时间,总计发射了65次任务的火箭来说,是一款非常成熟的火箭了,只要不存在人为失误,基本上不会出现太大问题。
但是这次发射117秒后,火箭上的两名宇航员向地面指挥中心报道,感觉到失重的状态,并且根据他们的估计,此时火箭发送机可能出现了问题,导致动力不足。
为何宇航员会有这种判断呢?
这是因为火箭的飞行时间一般都是10多分钟,飞到与国际空间站轨道相同的高度,然后再进行对接。
而此时才火箭才飞行2分钟左右,这个时间段,才飞行50公里左右,如果按照100公里的卡门线为外太空的说法,那么此时的火箭还在大气层中。
另外,在火箭上升期间,火箭推背感那是非常强烈,宇航员要承受3-5G之间的载荷,也就相当于3-5个自己压到身上的感觉。
而在两分钟左右,也就是火箭上升的关键时期,也是推背感最强烈的时期,我国首位太空人,杨利伟也就是在这个阶段感觉到五脏六腑快震碎了。而这个时候加速度却消失,反而提前进入到失重状态,那就一定不正常。
所以,基于这两层判断,坐在火箭上的两名宇航员,意识到火箭出问题了,马上报告了地面指挥中心。
俄罗斯宇航员奥夫奇宁立即启动了逃逸塔装置,这个装置是由4个固体推进器组成,在启动0.32秒后,4台强力的发动机把飞船与火箭分离开来。
根据事后记录的时间显示,在飞船与火箭分离时间是火箭发射后的122秒,也就是说宇航员在发现火箭出现问题,从报告地面指挥中心,到启动逃逸塔的点火装置,一共只花费了5秒钟时间,这也为他们能奇迹生还创造了有利条件。
在发射160秒后,返回舱与轨道舱再次分离,进入到自由落体的状态,在地面指挥中心的指示下,乘组人员启动了返回舱的弹道降落模式。
发射30分钟后,返回舱成功着陆在地面上,发射40分钟后,搜救人员就立即赶到降落地点附近,发射后90分钟,搜救人员就找到两名宇航员,两人并未受伤,可以自己从返回舱中走出来。
只不过在返回舱在自由落体那段时间,下降速度太快,两人承受了6-7个G的载荷,虽然在这个过程中非常难受,但是两个人挺了过来,并且安全返回了地面。
事故原因
事后调查,发现此次火箭发射失败的原因,是火箭助推器与一子级分离的传感器,在组装的过程中受损,在飞行到117秒时候回,导致该助推器未能正常分离。
在其他助推器成功分离后,这个助推器与推进剂箱子部位相撞,导致火箭出现故障,在发生故障第一时间,宇航员就感觉到,并且启用了紧急逃生装置,最终安全返回地面。
这次发射是俄罗斯35年发射载人航天时,首次出现重大安全事故。上次出现这么重大的事故还是1983年,那还是在苏联时期。
当时苏联联盟10A载人飞船,准备载着弗拉基米尔·蒂托夫和根纳季·斯特雷卡洛夫两名宇航员前往太空,当时一个助推器上的推进剂管道的阀门出现故障。
导致火箭不能起飞,此时的火箭已经点火,就如同一个随时会爆炸的“大炮仗”,随时都有可能爆炸,地面指挥中心人员也是反应速度快,立即向逃逸塔发射了指令,把两名宇航员发射到距离发射台4公里的地方安全降落。
在逃逸塔飞离后,发射台上的火箭爆炸开来,把整个发射台都被火海吞噬,与这次一样,都是因为反应速度快,才求得一线生机。
2018年这次是发射升空后成功逃逸生还,而1983年那次有些不同,还没有发射出去,就在发射台上被弹射了出去。
如果从操作难度上来说,无疑是2018年那次难度大一些,宇航员在对外界一无所知的情况下,全凭自己的经验,在短短5秒内完成一系列自救动作,最终成功生还。
但是相比之下,1983那次则是更加凶险,就如同坐在一个超级大“炮仗”上面,随时都有可能爆炸,虽然在飞船中的宇航员对此一无所知,但是地面指挥中心人员反应迅速,让两名宇航员成功生还。
结语:
从1957年苏联第一枚运载火箭把斯普特尼克1号卫星送上太空,如今已经过去了67年时间了。在这67年时间里,虽然技术水平在不断提升。根据2023年数据统计,2023年全年总计发射了223次,其中成功率是95%左右,也就是说发射20次,就有一次不成功。
目前看来,宇航员们仍然是一个高危行业,并且由于突发性和高空等特点,一旦出现事故,就导致宇航员的死亡率奇高无比。目前美国是宇航员死亡率最高的国家,两次航天飞机事故就导致了14名宇航员和其他工作人员丧生。
所以,每一位宇航员某种意义上都是英雄,他们虽然是万里挑一的精英,但是却为了人类的未来而冒险去探索外太空。
期望这样的事,以后不再发生,也期望我国的航天员每次都能够平安往返太空!
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