4000万元淘宝直播买火箭,上天之后如何逃生?

  • 时间:
  • 浏览:225
  • 来源:世界杯买球盘口网址app

监制:中国科学院盘算机网络信息中心

4月1日,某网红主播在直播间卖火箭,还是快舟一号运载火箭,购置订价4500万元的运载火箭发射服务还能优惠500万,得手价4000万元。

快舟一号甲火箭在淘宝直播间卖出,图片泉源:CCTV

火箭也能网上买了?火箭为什么这么自制?

电商史上第一单火箭成交,商业行业正在崛起

快舟一号运载火箭是一个商业性质的小型固体运载火箭,而并非载人运载火箭。现在该火箭已经完成了8次商业发射,近地轨道运载能力为300公斤。也就是说,花4000万元买快舟一号,只能将300公斤的货物送到近地轨道上,并不能将人送上天。

随着商业航天时代拉开序幕,载人航天由以往的国家队运营模式转变了私企运营,许多私营企业也会将载人航天逐渐酿成他们的主要业务。现在美国的SpaceX公司、蓝色起源公司等正在研发载人版的运载火箭和飞船,SpaceX第一次载人发射预计在2021年至2022年举行。

成也逃逸塔、败也逃逸塔

载人火箭,最重要的是宁静问题,私营企业能否掌握好这一关,这是一个庞大的挑战。

早期发射载人飞船使用的逃逸装置是逃逸塔,苏俄同盟系列火箭的逃逸塔已有数十年的历史,使用至今。安装了整流罩和逃逸塔的火箭,逃逸系统以整流罩为逃逸航行器的主体,启动逃逸塔上的固体火箭发念头之后,可以在2秒左右的时间内将搭载宇航员的乘员舱带到距离火箭2至3公里之外的宁静区域。

正在吊装中的火箭逃逸塔,图片泉源:NASA

带逃逸塔的火箭主要分为低空、高空和轨道逃逸三种模式,以发射后120秒内、高度40公里以内会启动低空逃逸;凌驾120秒可是在200秒之内,高度在404公里至110公里会启动高空逃逸;110公里高度以上为轨道逃逸,依靠飞船自身携带的发念头举行制动,以高速弹道模式逃逸后再次重返大气层。

以逃逸塔为主要逃生方式的火箭,最危险的地方也在逃逸塔,正所谓成也逃逸塔、败也逃逸塔。

载人运载火箭发射之后,岂论是否泛起故障,在发射之后第120秒都要将逃逸塔扬弃掉,此时火箭所处的高度在40公里左右。扬弃逃逸塔的目的是淘汰重量,为火箭最后冲刺助力;同时逃逸塔的发念头推力强大,到达70吨,在40公里以上高度事情时也不太合适。如果在发射之后120秒逃逸塔没有正常焚烧,那么逃逸塔就无法与火箭分散,飞船就无法进入预定轨道,返回舱的降落伞也无法打开,宇航员则没有生还的可能。因此,逃逸塔岂论如何都要在发射之后120秒都要正常焚烧,完成抛塔行动,否则结果就不堪设想。换个角度看,逃逸塔在发射正常也要乐成焚烧,发射失败也要乐成焚烧,不焚烧是不行的。

在已往数十年,载人火箭一直接纳逃逸塔作为主要逃生方式,将整流罩纳入作为逃逸航行器的模式。低空接纳逃逸塔逃生,高空接纳安装在整流罩上的高空逃逸发念头,入轨之后接纳飞船自身动力,这种设置应该说是较为成熟的。在多次关键时刻,逃逸塔都乐成地掩护了宇航员的宁静。

1983年苏同盟T-10A飞船发射前,火箭还没有焚烧就发生燃料泄露事故,地面控制人员迅速启动逃逸法式,在宇航员脱离火箭6秒后,发射台就被泄露的燃料给炸了。

这次事故让苏联人影象犹新,地面控制中心还发现,逃逸塔自动启动线路被泄露的燃料烧掉,导致需要手动启动逃逸塔。万幸的是手动启动之后,赶在火箭爆炸之前,宇航员已经逃逸了火箭。

安装在同盟火箭上的逃逸塔,图片泉源:quora.com

2018年10月,同盟MS-10飞船执行任务起降,在发射之后第118秒,四个助推器分散时泛起故障,此时逃逸塔已经在第114秒分散,逃生系统启动了高空逃逸发念头。高空逃逸发念头启动之后,整流罩航行器与火箭分散,接着整流罩内分散螺栓启动完成扬弃整流罩,乘员舱与轨道舱平分离,进入弹道式返回模式。之所以这么称谓,是因为该历程类似弹道导弹弹头再入大气层,于是称之为弹道式返回。

1975年4月,同盟-18A飞船在发射之后288秒发生故障,第二级和第三级无法乐成分散,此时飞船所在高度为145公里,同盟飞船启动逃生法式后最大过载到达了21G,仅仅花了21分钟就从145公里轨道高度降落到地面。

但同时,逃逸塔式的逃逸系统也是危险的,整流罩之内另有多个爆炸螺栓将飞船与火箭牢固在一起,如果螺栓起爆失败,也会导致逃逸失败。

整体式逃逸模式,防护能力升级

2020年1月19日,SpaceX在完成了载人版"龙"式飞船的"航行中发射中止测试"。这个测试主要是为了验证如果猎鹰火箭在上升段泛起问题,宇航员是否能够逃生乐成。

在测试举行时,两个假人被放置在猎鹰9号火箭载荷舱中的载人版"龙"式飞船上,发射后1分30秒,火箭第一级发念头关闭,载人版"龙"式飞船启动逃逸法式,8台SuperDraco逃逸发念头焚烧将"龙"式飞船推离火箭。

猎鹰9号发射历程中测试龙飞船的逃逸系统,图片泉源:cloudfront.net

"龙"式飞船的逃逸测试中,飞船的逃逸系统的设计与NASA,苏俄早期逃逸塔有很大的差别,"龙"式飞船接纳了整体式逃逸方案,飞船自己就是一个逃生装置,正所谓船在人在、船毁人亡。

"龙"式飞船由两个部门组成:乘员舱和货舱,乘员舱最多可搭载7名宇航员,直接对接在猎鹰9号火箭顶端,还能充当整流罩的作用。货舱毗连在乘员舱下方,可运输非加压货物,同时还起到支撑乘员舱的作用。

龙飞船的主体结构,分为乘员舱和货舱,图片泉源:SPACEX

猎鹰9号和"龙"式飞船对接完成之后,不需要再增加火箭的整流罩,连上面级发念头都可以用"龙"式飞船的动力替代。这样做的利益在于,从结构上简化了载荷部门的重量,将整流罩、逃逸塔都整合到"龙"式飞船上,飞船在任何时候都可以启动8台SuperDraco逃逸发念头脱离火箭。

龙飞船的SuperDraco逃逸发念头正在测试,图片泉源:teslarati.com

如果"龙"式飞船顺利进入轨道,还能使用8台发念头举行轨道灵活,甚至在以后使用这8台发念头举行地外天体软着陆,实现了逃逸、降落、变轨、再入段制动减速多功效化。

整体式逃逸方案我们也可以在波音公司研发的Starliner载人飞船上看到,该飞船在与运载火箭对接完成之后,也不需要整流罩和逃逸塔,整体逃逸模式与"龙"式飞船基底细似。

Starliner载人飞船将逃逸发念头安装在服务舱(货舱)下方,有4台RS-88发念头,一旦在发射历程中泛起故障,乘员舱和货舱会一起逃逸。可是,NASA的猎户座飞船却仍然接纳逃逸塔模式,可以看出同样都是载人航天发射,国家队和私营企业做出的选择是纷歧样的。

NASA猎户座飞船仍然接纳逃逸塔,图片泉源:NASA

飞船自逃逸模式简化了许多逃逸法式,提高了逃生的乐成率,飞船自逃逸模式应该是未来载人飞船逃逸的主流模式,这需要在载人飞船设计的时候就嵌入逃逸发念头,这个细节在中国下一代载人飞船上也已经泛起!

等到商业航天技术生长成熟,直播带货直接卖载人火箭座位或许也会成为可能,一个座位可能会低至数千万人民币不等。如果说造价4000万的快舟1号都有800多人拍下50万的定金订单,那么几千万人民币的入轨旅游应该也会爆单。

文章仅代表作者看法,不代表中国科普博览态度