航天员的救命法宝
不管是火箭安全系数的提高，还是应急救生系统的完备，其最终目的都是为了保证航天员的生命安全。但是再完备的保障系统及措施只是相对的，保证航天员的绝对安全也是相对的，世界上没有绝对的事情，只不过是人们在其追求真理的过程中尽量去接近绝对罢了。为此，科学家们又想出了另一条途径，增设逃逸救生系统来应付“万一”。换句话说，万一在航天飞行或试验中火箭出现故障并危及到航天员的生命安全时，利用逃逸救生系统就可使航天员迅速脱离危险区并返回到地面。<p> </p><p> 载人航天的救生装置美、俄各国略有不同，但一般有弹射座椅、逃逸塔、分离座舱和载人机动装置等。它们在飞行的不同高度发挥各自不同的作用。一般来说，运载火箭起飞时的飞行高度在2km～10km左右时，航天员可以采用弹道座椅的方式弹出发生危险的航天器，跳伞救生，也可以启动逃逸塔救生；在10km～110km时，只有启动逃逸塔，让逃逸塔拉着飞船甩掉出毛病的火箭另行降落求生；如果火箭在110km以上高空发生问题，航天员不能跳伞，逃逸塔也已按飞行程序抛掉了，则只有采取分离飞船返回舱的办法，让飞船返回舱自己返回救生；飞船入轨后，一旦自身遭到破坏或航天员生病需营救时，那么只有暂时采用船上救生装置等待地面发射飞船救生的办法。就目前情况看，在火箭发射飞船的上升段，主要采取逃逸系统的方法来解决航天员的救生问题。</p><p> </p><p> 采用逃逸塔救生方法的优点是：</p><p> </p><p> 适用范围大。逃逸塔救生系统从飞船发射台起直至110km高度的范围内，或者讲，从火箭起飞前900s到起飞后200s时间段内，均可应用。</p><p> </p><p> 整舱逃逸，人员较安全。逃逸塔救生时，航天员在飞船座舱内，受爆炸冲击波、碎片和热辐射的影响较小，比较安全。因此逃逸塔救生适用于爆炸型推进剂场合。</p><p> </p><p> 逃逸过载小。由于逃逸塔采用飞船整舱逃逸，飞船座舱结构对冲击波和火球有一定防护作用，因此逃逸速度不需要极快，可适当放慢。这样，逃逸过载相对较小，一般可控制在10g左右，对航天员较安全。</p><p> </p><p> 发射台逃逸性能好。由于逃逸火箭的动力远比弹射座椅的动力大，所以逃逸塔在发射台上逃逸时，其飞行高度和飞行距离比弹射座椅大。逃逸塔在发射台上逃逸时，其飞行高度可达1500m左右，飞行距离可达800m～900m，离危险区较远。</p><p> </p><p> 当飞船的发射正常时，飞船按正常情况下的程序起飞和飞行；如果飞行过程也正常，到了一定的高度，装在整流罩顶端的逃逸塔自动抛掉，火箭飞出大气层后整流罩也被抛掉，火箭的各级自动分离；最后飞船进入轨道。这时的逃逸系统实际并没起什么作用，这也是人们希望的、所苦苦期盼的情况。</p><p> </p><p> 但是在故障情况下，问题就很复杂了。因为，你也不知道在什么时候、什么部位、出现什么类型的故障，因此故障的出现是任意的。用行话来说，故障是随机的。那么，为了确保航天员的安全，应提前分析和设计什么情况下会出现故障，可能出现什么样的故障，要采取什么样的对策，多制订几套方案和应急的措施。</p><p> </p><p> 待发段（飞船在发射前2小时至点火发射时）运载火箭在发射塔上准备发射并检查时，虽然尚未点火，但燃料已经加注，完全可能发生毒气泄漏、火灾，甚至将要爆炸等危急情况。这时要求将航天员紧急撤离火箭、离开现场并撤至安全地带。为此，需要在发射台上装备发射台紧急撤离系统。例如美国“阿波罗”宇宙飞船为将航天员紧急撤离，设计了快速开启的舱门及长约600m的斜拉索。快速开启舱门可保证航天员在2s～3s内离开飞船，然后乘吊篮从98m的高度沿斜拉索滑至安全区。也可以在航天员离开飞船后，用滑梯转移到专用斗车或具有良好的防热及密封性能的装甲车中，离开危险区。垂直起飞的美国航天飞机也采用了发射台滑篮救生系统。在紧急时，航天员从应急舱口出来，通过发射台上专设的桥形通道进入滑篮，利用重力滑向安全区，时间为35秒钟，水平距离为365m。桥形通道通常有防火、防爆、水幕等安全措施。发射塔上救生的另一种紧急撤离系统是发射勤务塔升降系统，在紧急情况下，可将航天员沿勤务塔输送到发射台最底部的地下掩体中，以远离发动机爆炸的危险区。“神舟”号飞船航天员的紧急撤离有两种方式：第一种方式是利用紧急撤离滑道实施紧急撤离；第二种方式是利用防爆电梯实施紧急撤离。当用第一种方式时，航天员从飞船返回舱、轨道舱出来后，穿越飞船与整流罩之间的登舱过渡梯到飞船密封间，然后经过脐带塔活动平台登舱通道、固定平台到紧急撤离滑道入口，从滑道下滑到地下配气间，最后通过防爆门、密封门撤离到航天员安全掩蔽室。第二种方式与第一种方式的不同之处是航天员利用防爆电梯到地下电缆通道再撤离到航天员安全掩蔽室，或者下到地面，乘早已等候的航天员专用车迅即至技术安全地带。</p><p> </p><p> 如果在发射台上，火箭还没有起飞，在测试过程中或者下达火箭点火指令后，火箭点火不正常，飞不起来，此时故障监测设备给不出正常的监测指令，就启动逃逸系统工作。这时的火箭和飞船的逃逸系统都紧张地忙碌起来，按照程序一步步地发生控制指令：首先飞船的返回舱与仪器设备舱的连接爆炸螺栓解锁分离，两舱之间联系的电路、气路、液路全部自动分离；同时火箭整流罩内的一个机构把飞船的返回舱紧紧地抱住，火箭整流罩的上下两部分的连接螺栓爆炸分离，整流罩上部和生活舱及返回舱就连成一体，组成了逃逸飞行器，并且和火箭处于不连接的自由状态；控制装置马上发出逃逸火箭的点火指令，逃逸火箭立刻点火，整个逃逸飞行器，向空中飞行；同时逃逸塔上的控制火箭工作，让逃逸飞行器一边升高一边转弯，使它逃离危险区。这时的航天员还在飞船的返回舱内；而火箭呢，还在发射台上，也可能事故正在发展。但是不管出现什么事态，航天员已经被救走了。我们再看看逃逸飞行器，上升到一定的高度以后，飞船的生活舱和返回舱的连接爆炸螺栓又启动工作，使这两个舱段分离，返回舱从火箭的整流罩内分离出来，分道扬镳，逃逸飞行器带着飞船的生活舱继续向一个方向飞行，而返回舱按照自己的路线飞行，调整到一个有利的姿态开始下降，下降到有利于开伞时候，返回舱内的降落伞打开，返回舱乘着伞慢慢地下降，安全地降落到地面，航天员从返回舱内出来，这样就保证了他们的安全。</p><p> </p><p> 上面我们也提到了，故障的发生是偶然的，任何时候都可能发生。那么有人会想到，如果在低空没出现问题，逃逸火箭也被抛掉了，以后出故障又怎么办呢？这个问题“神舟”号飞船也给予了充分的考虑。除了逃逸发动机系统外，在整流罩上端还装有高空逃逸救生发动机，若在高空出现故障，高空逃逸发动机工作，也可以把飞船送到安全的地区。而如果在飞船的整流罩被抛掉以后出现故障又如何处理呢？这时的飞船处于裸露的状态，在故障情况下运载火箭和整个飞船紧急分离，然后启动飞船自身的动力装置，逃离危险区，然后各舱分离，返回地面。</p><p> </p><p> </p><br />
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