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发信人: yufei (原来的我), 信区: AerospaceScience
标 题: 载人航天飞行绝非易事
发信站: 紫 丁 香 (Tue May 11 15:21:19 1999), 转信
3 联盟号的故障
在载人航天技术上必须解决空间对接。为了空间对接的需要,联盟号飞船被设计
成多座位的宇宙飞船,具有对接机构以及空间交会和对接的全套技术。经过了5年的
紧张工作,1967年4月23日,联盟-1飞船发射升空。该船的飞行过程也贯穿着激烈的
国际竞争。前苏联航天技术工程师们同样希望自己设计的新一代载人飞船再次在太空
中压倒美国。
联盟-1飞船在其进行的4次非载人飞行中各个分系统经受了考验,只是在返回过
程中出现过防热烧蚀大底被烧穿的现象。防热结构设计师修改了防热设计,进行了防
热大底的局部及全尺寸的地面试验。他们认为这样的修改已是很合理的了,为了抢时
间,他们把理应在修改设计后再做一次飞行的试验取消了。这样就为联盟-1飞船的飞
行留下了隐患,终于导致了联盟-1的悲剧。
事实上烧蚀大底的被烧穿只是故障的第一现象,在它的背后尚有第二故障现象。
如果再进行一次实际的飞行考核,在实践中问题也就会得到暴露。然而急于求成的思
想忽略了某些隐患。由于伞舱的内壳体刚度不够,难以承受舱内外的压差,致使密封
的伞舱盖在10 km高度弹出后,伞舱的内壳体在舱内大气压力的作用下急剧变形,主
伞包难以拉出,按程序备份伞拉出,但它又与没有被割断的主伞引导伞绳互相缠绕,
因而也无法打开,导致航天员科马罗夫因飞船以200 m/s的速度直冲地面,而死于非
命。事后的分析证明,由于防热烧蚀大底的被烧穿,给人们的第一印象似乎问题只
产生在防热结构上,忽视了其他方面的问题。这样就造成了一个故障掩盖了另一个故
障的事实。
惨痛的教训使前苏联的航天技术专家们针对舱内外的压差问题采取了新的措施,
即在返回舱增加了内外大气压平衡阀。这种措施是必要的,然而在它的技术处理时又
制造了新的欠考虑的因素:这个新的因素又给联盟-11飞船的飞行带来了灾难。
联盟-10飞船于1971年4月23日载着3名航天员(非·沙塔洛夫、阿·耶利谢叶夫及
纳·鲁卡维什尼科夫)升空,此次飞行的目的是实施首次与礼炮号空间站的对接。但
由于返回姿控系统故障,不得不实施手动提前返回,于1971年4月23日完成安全着陆。
联盟-11飞船载着3名航天员(即指令长多布罗沃斯基,试验工程师柏查耶夫,随
船工程师沃尔科夫)于1971年6月6日升空。他们的任务是与礼炮号空间站实施对接,
完成天文观测、生物医学试验、电视直播、对地观测和对地拍照等。经过24天的飞行
,任务顺利地完成了,只是在实施与礼炮号分离时产生了轻微的碰撞。航天员们虽为
此进行了检查,但没有发现问题。返回程序继续进行,实施三舱解锁。这时问题马上
暴露了,返回舱内的压力急剧下降。原来轨道舱与返回舱之间的压力平衡阀早在三舱
分离之前已打开。当三舱解锁后,这个阀就成为返回舱的真空阀,给航天员造成了致
命的故障。他们急切地想关闭它,然而它的安装位置,让航天员却怎么也够不到它,
最后因座舱漏气而使已胜利完成任务的3名航天员窒息而亡!这是异常惨痛的教训。前
苏联航天技术专家们总结了经验,修改了舱内外压力平衡阀的设置位置,并对今后的
载人飞行做了严格的规定:航天员进入舱后待发期间及返回的全过程中必须穿着航天
服,以防不测。
1975年4月5日载着两名航天员的联盟-18A载人飞船起飞了。运载火箭第一子级工
作正常、第二子级工作正常,但当飞行了295.5 s,到高度为170 km~180 km时,第三
子级出现了故障,俯仰角超出了允许值。故障救生系统启动:应急关闭了三子级火箭
发动机、船-箭解锁分离、三舱分离解锁完备。然而返回舱进入了一条非设计的突陡的
弹道。沿这样的弹道飞行,航天员承受的最大值为24g的载荷,险些毙命。返回舱远远
地离开了回收区,落到了阿尔泰山的陡峭的山坡上。如果不是由于主伞被山坡上的树
枝所缠绕,返回舱载着的维·拉扎列夫及奥·马卡洛夫将一起跌入山涧而毙命。这又
是一次偶然因素挽救了两名航天员的性命。总结这次飞行经验使前苏联的航天技术工
作者更改了一条规定:即把“返回舱着陆后,主伞应立即抛扔”这一条改为“由航天
员视情况而定,实施手动抛伞”。
1976年10月24日,联盟-23飞船载着两名航天员(维·祖多夫和维·罗日捷特文斯
基)升空,其任务是与礼炮号空间站对接并完成对地的资源考察、生物试验和材料试
验等一系列工作。在完成了远距离的瞄准、近距离瞄准和绕飞后,发现自动对接系统
有故障,无法修复,从而不得不中止飞行计划、实施返回。当返回时,使用过载值—
视速度表发生错误,返回的航程较原航程增加,致使返回舱最终溅落于阿尔卡雷科西
部140 km处的添基兹湖内。
联盟-33飞船于1979年4月10日载着两名航天员(纳·鲁卡维什尼科夫及保加利亚人
伊万诺夫)升空。其飞行任务是与空间站礼炮号实施对接,完成一系列的研究、考察任
务。但在其与礼炮号实施对接的过程中,发现主发动机的一个燃烧室被烧穿。在此情
况下不得不终止飞行计划;发动机的故障又造成其不能实施全推力的返回,只得实施
小推力、长时间(比原工作时间增长了25 s)的返回方法,而“三舱解锁”指令又未能
正常程序执行,只得依靠温度传感器实施三舱解锁-分离。联盟-33飞船返回是沿着一
条半弹道式的轨道返回的,航天员承受的过载值为10 g左右。虽然联盟-33经历了一系
列的险关,但航天员最终还是安全地着陆于距原回收场捷兹科司坩320 km的地方。
联盟-T10A飞船于1983年9月26日准备就绪,航天员菲·季托夫及格·斯特利卡洛
夫就位舱内。在1分钟准备时,火箭发动机燃料外泄,引起大火。现场指挥下达“应
急救生逃逸”指令,逃逸救生火箭将返回舱拖到距发射塔架4 km处着陆,航天员们在
此期间承受了17 g~18 g值的过载考验。这是联盟号载人飞船救生系统的第一次,也
是它至今为止的最后一次的全面考核。
综述前苏联在载人飞船的发展和飞行过程中出现的比较大的问题,其中严重的造
成了航天员的丧生,不太严重的故障也给航天员、参试人员、寻找与救生人员带来了
很多的惊险和麻烦。我们应从中有所借鉴,以利于我们的发展:
·应客观地估计形势,客观地评价自身的能力;根据这些估计和评价作出实事
求是的判断和决策是极为重要的;
·在载人航天技术复杂问题面前必须全面的思考,不能简单地处理问题。
·事物总是可以认识的。飞行过程中出现的问题是一种实践的过程,另一个重
要的实践过程是地面的模拟试验,地面试验是暴露大量问题的一个重要方面。
载人航天技术是航天技术的一个新的飞跃,了解了前苏联载人航天的历程,便
可以看出载人航天绝非易事;但通过人们的不懈努力,以脚踏实地的科学、严谨的
作风,只要抓住问题不放,深挖细找深层次的原因,是能够解决载人航天技术中出
现的一些问题的。
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会挽雕弓如满月,
西北望,射天狼。
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