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12 航天史上的事故

2022-03-12 18:54 作者:科学网  | 我要投稿

航天史上的事故

神舟九号总指挥何宇曾说:“航天事业容不得错误、容不得失败。”很多航天事故都是因为一点点小失误造成的。

一、“联盟一号”事故

1967年4月23日,苏联宇航员弗拉基米尔·M·科马罗夫上校乘坐联盟1号飞船进入太空该次任务的原定计划是先发射载1人的联盟1号,在第二天发射载3人的联盟2,两艘飞船在太空中对接,联盟2号乘员组中的两人以太空行走的方式转移到联盟1号内,然后两艘飞船分别返回(在事故发生后,联盟2号的飞行被取消)。然而,在进入轨道后,科马罗夫的问题立即出现了。其中一块太阳能电池板未能展开,使得飞船能接收原设计的一半太阳能导致飞船电力供应不足,紧接着,飞船的导航系统也开始出现故障。当飞船进入到第13圈时,飞船的自动平衡系统彻底陷入了瘫痪,手动操纵系统也不能完全发挥作用。当飞到第18圈时,科马罗夫点燃了制动火箭,返回大气层,然而由于压力传感器故障,主降落伞无法展开,备用降落伞也由于缠绕而无法正常工作,最后飞船因姿态不正未能安全着陆,直接坠毁。科马罗夫也是第一名因载人航天遇难的宇航员。

二、“挑战者号”事故

1986年1月28日美国东部时间上午11时38分,挑战者号航天飞机从卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心39B号发射台点火升空。这是这座更靠近公众观看区域发射台的首次发射。作为美国航天飞机的第25发射,这次发射由于有麦考利夫参加而受到了广泛关注。这位从11万名申请者中脱颖而出的高中女教师即将在太空中向全美国的学生授课,从而成为第一位太空教师。

但升空后约73秒,在人们的注视之中,挑战者号突然凌空爆炸,机上全部7名宇航员丧生。

挑战者号事件造成直接经济损失12亿美元,并导致航天飞机停飞近3年,成为当时人类航天史上最严重的一次载人航事故,使全世界对征服太空的艰巨性有了更明确的认识。事故调查表明,导致爆炸的问题出在固体火箭助推器的O型环上。总统调查委员会的调查结论是:造成爆炸的直接原因是右侧固体火箭发动机装配接头和密封件失效,使固体推进剂燃烧时的高温气体通过破裂的密封圈泄漏出来,将外贮箱烧裂解体,引起氢、氧燃料爆炸。装配接头和密封件失效的原因是设计错误,对一系列因素考虑不周。这些因素包括温度、零件尺寸、材料特性、可重复使用性和加工处理等。

调查认为当时做出挑战者号发射决定是错误的。做出决定的人根本不知道O型圈和接头问题的近况,也不了解承包商提出的反对在过低温度下发射的书面建议。他们不清楚有关公司担心发射台上结冰会导致发射不安全的问题。如果决策人早知道了这些事实,那么他们很可能不会做出当日发射的决定。

挑战者号事故的直接原因是右侧固体火箭发动机尾部的接头故障。但这一故障因素在该接头的设计时就存在了。设计公司和美国航宇局固体火箭助推器设计处都了解其起因,并在试验数据上有反映。该公司和美国航宇局都没有在内部警告报告中充分反映这个不合格的密封接头设计问题。此外,在发现了密封件初样设计有问题后,公司和美国航宇局没有及时研制和鉴定新的密封件。在航天飞机飞行中频繁地发生O型圈烧蚀和漏气问题时,上述单位没有及时组织研究解决办法。相反,公司和美国航宇局认为这种O型密封圈的烧蚀和漏气问题是不可避免的,并且认为在飞行风险上是可以接受的。 

三、“长三乙”事故

一位作家说得好:“灾难是在你忘了它的时候降临的”。

90年代中期,中国的火箭制造业异常繁忙。1993年2月1日,国家主管部门正式批准CZ-3B火箭立项研制。这种又称长征三号乙的火箭是以长征三号甲为芯级,采用长二捆的助推器捆绑与分离技术研制而成的中国当时推力最大的运载火箭。1996年2月15日凌晨3时01分,中国新研制的长征三号乙火箭发射国际708通信卫星,点火起飞后约两秒,火箭飞行姿态出现异常。约22秒后,火箭头部坠地,撞到离发射塔架不到2公里的山坡上,随即发生剧烈爆炸,星箭俱毁,火箭爆炸的地点正好在航天工程技术人员住的宿舍附近,强烈的气浪瞬间冲垮了钢筋水泥的建筑,事故造成6人死亡,57人受伤住院。

中国长城工业总公司发言人19969月11公布“长三乙”事故的调查结果:经过大量的分析、验证,我国长征三号乙运载火箭今年2月15日首次飞行失败的原因已经查明,火箭控制系统惯性基准发生变化是这次发射失败的原因。造成惯性基准发生变化最大可能的故障模式,是平台的随动环稳定回路功率级无电流输出。

 

参考资料:

Soyuz 1[EB/OL]. http://www.astronautix.com/s/soyuz1.html 

刘登锐.“联盟一号”飞船失事记[J].质量与可靠性,2002(03):48.

中国航天科技澄清"长三乙火箭事故":造成6人死亡[EB/OL]. http://news.cnr.cn/native/gd/20160218/t20160218_521410523.shtml 

央视国际. 第六部 《太空没有梦》上[EB/OL]. http://www.cctv.com/geography/special/C11050/20031027/101608.shtml 

长征三号乙火箭事故原因查明[J].中国航天,1996(10):11.

17年前的挑战者号爆炸事件[J].中国航天,2003(3):28-29.


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