逃出生天——太空飛行「B計劃」

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載人航天活動中，航天員的安全首先取決于飛行器系統的可靠程度以及整個飛行階段的可靠性。為此，工程人員精心設計了各種應急救生裝置，以便在意外事故發生時將危險減小到最低限度並確保航天員的生命安全。航天員在飛行任務前需要熟練掌握各類應急預案和處置操作，在事故發生時立刻作出正確的反應。

2018年10月11日，俄羅斯「聯盟」MS-10號載人飛船在發射過程中發生嚴重故障。飛船起飛幾分鐘後，飛行乘組啟動應急逃逸系統，返回艙以彈道式返回地球。

NO.1起飛段應急救生

對於一次特定的載人飛行，整個飛行階段可分為三個大的階段，即上升段、軌道運行段和返回段。自1961年首次載人飛行以來，在上升段發生過多起重大事故，其中，1986年1月28日美國挑戰者號太空梭爆炸事故最為慘烈，直接導致7名航天員全部遇難。

為提高航天飛行的安全性，各國研製了不同的逃逸與應急救生系統。蘇聯的 「東方號」飛船採用了彈射座椅救生，並在整流罩上開口作為逃逸通道。美國的 「水星」、「雙子星」、「阿波羅」、俄羅斯的 「聯盟」和我國的 「神舟」飛船以及重返月球計劃中的「獵戶座」飛船均採用逃逸塔逃逸。美國的太空梭則採用球狀的「個人營救裝置」實施救生。

水星號飛船逃逸塔

由於上升段包括的範圍很大，從零高度區到數百千米高的軌道高度，中間變化複雜，尤其是經歷著大氣層內飛行和大氣層外飛行兩種差別很大的飛行狀態。因此按照不同飛行階段的特點，可將上升段分為發射台上、大氣層中飛行段和大氣外飛行段，針對這三階段的不同特點，設計不同的救生方式。

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當航天員進入矗立在發射台上的運載火箭頂部的載人飛船時，運載火箭已進入發射準備狀態。運載火箭中貯存著大量的推進劑，一旦發生泄漏或爆炸，將會是災難性的事故。

從航天員進艙至逃逸塔救生方式接通前，一旦出現致命性故障，航天員需立刻緊急撤離，利用逃逸滑道或防爆電梯從發射塔撤離到地下掩體；在逃逸塔救生方式接通後，緊急情況下逃逸塔將立刻點火併將逃逸飛行器帶離危險區，航天員乘返回艙安全返回地面。

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從火箭點火發射，直到火箭拋整流罩前為大氣層中飛行段。在此期間，火箭飛行至120s時逃逸塔與火箭分離，因此大氣層飛行段有兩種逃逸模式，即有塔逃逸模式和無塔逃逸模式。

一旦收到逃逸指令，逃逸塔上或整流罩上安裝的逃逸發動機和分離發動機將立即工作，使逃逸飛行器的加速度大於運載火箭的加速度，並且偏離火箭軌跡，與火箭分離，使逃逸飛行器「避開」運載火箭，保障航天員的安全。之後返回艙與逃逸飛行器分離，航天員乘返回艙安全返回地面。

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運載火箭拋整流罩後至載人飛船入軌之前是大氣外飛行段，該階段的應急救生主要由飛船系統完成。在此期間當運載火箭出現致命性故障與飛船應急分離後，飛船的變軌發動機將工作一段時間，加大飛船和運載火箭的相對速度和相對距離，避免運載火箭末級發生爆炸危及航天員。大氣外飛行段根據飛船飛行狀態選擇大氣層外救生的具體模式，並實施相應的應急救生飛行程序，飛船返回後在應急著陸區著陸。

阿波羅飛船發射終止系統測試

NO.2軌道運行段應急救生

飛行器在軌道運行段是進行有規律的運動，其運行的力學環境優於上升段和返回段，發生危及航天員生命的故障形式與概率相對較低，迄今尚無航天員在軌道運行段死亡的記錄。

面對空間站長期飛行任務，飛行器分系統或設備故障、有毒有害物質泄漏、人員操作失誤、人員健康問題發生的概率將大幅提高，同時交會對接、出艙活動等複雜軌道作業也增加了在軌飛行的風險，因此軌道運行段發生故障或事故的累積概率將會增大。

太空梭

2018年8月30日，國際空間站發生泄漏，艙內壓力下降。航天員接到地面指令後，先後關閉各艙室查找漏氣部位，最後發現與國際空間站對接的「聯盟」MS-09號飛船艙壁上有一條約1.5毫米的細微裂縫。航天員阿爾捷米耶夫和普羅科皮耶夫及時修補了漏洞，之後艙壓恢復正常。

若空間站在軌運行時發生嚴重故障，如果已經威脅到航天員安全，或者不具備實施後續任務的條件，則必須中斷飛行任務，航天員提前返回地面。

由於空間站不具備返回能力，航天員只能通過對接在空間站上的載人飛船進行應急救生。若空間站或飛船發生故障，導致飛船無法與空間站分離，航天員只能等待地面發射營救飛船與空間站備用對介面對接，之後乘坐營救飛船返回地球。

NO.3出艙活動應急救生

出艙活動過程中航天員可能遇到來自各個方面的危險，例如宇宙空間的真空環境、熱環境、輻射環境、微流星與空間碎片衝擊、微重力環境等。這些不利的因素都可能影響航天員的身體健康，甚至造成人員傷亡。艙外航天服能夠為航天員提供適當的大氣壓力、足夠的氧氣、適宜的溫度和濕度，以及對輻射、微流星和空間碎片的防護，是航天員完成艙外活動的重要保障。

在出艙活動中，如果艙外航天服發生嚴重故障，航天員必須立刻採取應急操作，終止艙外活動，儘快返回氣閘艙。2016年1月，航天員蒂姆·科佩拉穿著美國的艙外航天服執行國際站EVA-35次出艙活動任務期間，頭盔嚴重漏水，在失重環境下水在頭盔內懸浮著，航天員有可能將水吸入呼吸道而溺水，因此任務提前終止。

除了艙外航天服，氣閘艙等保障性設施設備出現問題也會給航天員生命安全造成威脅。蘇聯第一次艙外活動時，氣閘艙艙門設計過小，艙外服因為加壓膨脹，航天員列昂諾夫返回時無法進入「上升」2號飛船的氣閘艙艙門，只能冒著患減壓病的風險降低艙外服壓力，並付出了巨大努力才回到氣閘艙。

NO.4返回段應急救生

載人飛船返回艙與軌道艙分離後，載著航天員返回地面。在返回段飛船速度和加速度都很大，飛行過程較短，一旦發生險情，航天員只能利用飛船（返回艙）已有的設施進行逃生自救，外界很難採取有效的營救措施。在返回前航天員必須控制飛船在合適的軌道高度，並仔細調整返回姿態，因為初始返回姿態對飛船（返回艙）的返回軌道有決定性作用，倘若該姿態調整到最優，飛船返回時會沿著優化軌道返回，使加速度過載與氣動加熱都控制在允許範圍內。

飛船返回地面後，在某些應急情況下可能著陸在國內或國外的應急著陸區，著陸點有可能離理論落點較遠，有時甚至會落在海上、叢林、沙漠、寒區等自然環境惡劣的區域。在這種情況下，航天員必須開展自救，並儘快發出求救信號。1961年7月21日，「水星—宇宙神4號」（MA-4）飛船第二次亞軌道飛行返回濺落在海面上時，由於座艙艙門動作繼電器與著陸系統電路短路，導致座艙側門突然打開，海水大量湧入座艙，飛船很快沉入海底。幸虧航天員格里索姆及時躍出座艙，並由營救直升機搭救至回收船，才幸免於難。

來源：太空夢想

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