驚險的逃生！小火箭詳解人類火箭的逃逸技術之二

小火箭出品

本文作者：邢強博士

本文共1700字，22圖。預計閱讀：3分鐘。

本系列，小火箭要和大家共同探討如下幾個問題：

在人類技術層面，有沒有專門保障宇航員安全的設計？

載人航天系統工程師的逃逸系統的發展史是怎樣的？

這次聯盟火箭出問題，會帶來怎樣的影響？

未來的載人航天，會有怎樣的新式系統？

共5篇，第2篇。

第1篇為《驚險的逃生！小火箭詳解人類火箭的逃逸技術之一》

加加林使用過的彈射座椅返回技術，很長一段時間，都是蘇聯風格的代表：簡單、或許有些粗暴，但是非常有效。（雖然有時候艙門需要用力蹬上幾腳才能順利打開。）

當然，如果我們認定只有瘋狂如蘇聯工程師，才能夠決定讓宇航員在高空迎著沁人心脾（或許還有些刻骨銘心）的大風，彈射出艙，在風中搖曳生姿的話，美國工程師可就有話說了：

當年，太空梭的應急逃逸系統，同樣採用了彈射座椅！

哥倫比亞號太空梭的兩位宇航員：托馬斯和亨利，在上世紀80年代，在哥倫比亞號太空梭前向時任美國總統與三軍統帥里根以及美國第一夫人南希敬禮。

南希仰視哥倫比亞號太空梭的場景。

作為人類第一架執行載人飛行的太空梭，哥倫比亞號有諸多非同尋常的地方：

首先，哥倫比亞號的液氫液氧貯箱的外壁是白色的（以後的太空梭，為了減重，把這層白漆給省了。小火箭風格：由此減重272.8公斤。）

第二：這架太空梭，起初只有兩位乘員。

第三：哥倫比亞號太空梭，她裝備了彈射座椅。

這就是哥倫比亞號太空梭上面的彈射座椅。

看著眼熟？

沒錯，這椅子是從大名鼎鼎的SR-71高空高速偵察機上借用過來的，只做了一些有限的改動。

上圖攝於2016年7月28日，72歲的艾爾登少將（前座）和摩根中校（后座，長相酷似SR-71的總設計師凱利·約翰遜），坐在已經存放在喬治亞州華納羅賓斯的空軍航空博物館中的一架SR-71中。注意兩人之間的碩大的彈射座椅紅色倒三角形標誌。

整整40年前，在1976年7月28日，他們兩人駕駛這架SR-71，在2.5萬米高空飛出了3529.55 公里/小時的速度，創造了人類有人駕駛噴氣式飛行器的速度紀錄。

歲月在兩人身上雕琢出了印記，而人類對速度的追求，則是永恆的。

小火箭風格：當年的那次飛行，最高速度為980.43米/秒，與一顆子彈衝出M16步槍槍口的速度相當。在這個高度，這架SR-71的馬赫數為Mach 3.26。

如果我們仔細看太空梭的塗裝的話，就能夠發現，原來她的駕駛艙頂部的那兩個觀星窗下方，就布置著彈射座椅。而紅色三角形標誌，也是清晰可見的。

蘇聯暴風雪號太空梭（手動感嘆一聲！）上面同樣採用彈射座椅作為逃逸系統的主系統。

暴風雪號太空梭和能源號重型運載火箭（詳見小火箭的公號報告《能源：承載蘇聯太空梭夢想的傳奇火箭》）的逃逸系統，以彈射座椅為核心，按設計，能夠在4種場合可靠運作。

第一：發射前2小時到點火後8秒內，能夠以傾斜彈射的方式穿艙射出，快速將兩名宇航員送到橫程500米的距離之外，最大射高300米，以最大限度地減少因能源號運載火箭的意外爆炸帶來的傷亡。

第二：點火8秒後到2.5萬米高空以下，能夠在彈射座椅的固體火箭發動機點火之前，實時計算彈射角度進行裝訂，確保宇航員能夠安全出艙並保證降落傘能夠在較為理想的高度和角度情況下展開。這個工作狀態的速度上邊界為Mach 3。

第三：暴風雪號太空梭再入稠密大氣之後，一旦進入3萬米高空以下，只要飛行速度不高於3馬赫（Mach 3），彈射座椅就能夠可靠工作，以便在太空梭探測到自身防熱系統被與大氣摩擦產生的巨大熱量攻陷之時，在太空梭解體之前把兩名宇航員彈出。

第四：暴風雪號太空梭著陸過程中，一旦她發現有衝出跑道的危險，就可以馬上把宇航員彈出。這是支持零零狀態（零高度、零速度）的彈射系統。

和美國的太空梭一樣，蘇聯的暴風雪號太空梭也是從飛機上借用的彈射座椅。

暴風雪號太空梭使用的是大名鼎鼎的K-36系列彈射座椅。該座椅，小火箭在2016年的彈射座椅系列中有過詳細分析，本文不再贅述。

K-36彈射座椅在蘇-27戰鬥機家族上得到了大量且成功的應用。

在米格-29前線戰鬥機和圖-160戰略轟炸機上面，也能找到K-36系列的彈射座椅。

不過，暴風雪號太空梭的K-36彈射座椅只是整個逃逸系統的一部分，使用的時候，要搭配專門的宇航服。

這是專門配備給暴風雪號太空梭宇航員的高空彈射宇航服，用於在暴風雪號太空梭的起降階段。

和上圖這種白底藍條的蘇聯獵鷹/海鷹系列宇航服不同的是，暴風雪號太空梭的彈射宇航服更加註重在瞬間大過載和劇烈動壓變化情況下對宇航員的保護，同時也貼身佩戴了一些應急救援的工具，這一點和普通海鷹系列宇航服有著本質的不同。

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本文是邢強博士原創文章，騰訊獨家內容。懇請朋友圈轉發。

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