序言

神舟十三号载人飞船升空时的画面,不知道大家看了没?

它是由长征二号F运载火箭进行发射,这款火箭可以说是中国的常胜将军!

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哎,等等,细心的朋友可能发现,这个火箭最上面有个像避雷针的东西,而反观美国SpaceX火箭发射的过程,他们就没有这玩意。

那么问题来了:

这个尖尖的东西是什么?

为啥只有中国有而国外没有?

逃逸塔发展历史

不卖关子了,这个尖尖的东西就是逃逸塔,它的作用是在火箭发射阶段如果遇到突发故障,可以帮助航天员快速逃逸。

这玩意可以说是航天员的护身符,在它的历史中曾经多次拯救过航天员的生命。

说起来,逃逸救生这种技术还是美国人自己发明的。

在早期的载人航天中,人们也考虑到了火箭在故障情况下如何让宇航员逃生的问题。就比如美苏争霸期间,苏联的"东方号"载人飞船采用的是类似于战斗机的弹射座椅。

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嗯!你没看错!以今天的眼光来看,在高速飞行的火箭上出现故障时,使用这种弹射座椅,那无异于让航天员自杀。

为啥这么说呢?

因为在逃逸过程中,座椅仅对航天员身躯提供支撑,对四肢和头部提供约束,但不能防御超压的作用、气流的冲刷和气动热的伤害,航天员只能靠密闭头盔和航天服给予保护,而这带来的后果就是防御能力差。

当然了,咱们现在看肯定有点事后诸葛亮的感觉,要知道在当时受到技术的限制,科学家们也没有找到其他更好的办法。

直到1958年,一位叫做马克西姆-法盖特的美国工程师发明了逃逸塔装置,才让宇航员感觉到满满的安全感。

简单来说,这个装置就是在整流罩顶端加一根长棍,上面倾斜地装着几台大推力固体火箭发动机。

一旦火箭有事,就立刻点燃这些发动机,然后炸开飞船与火箭之间的连接部分,把飞船带到高空,依次抛掉整流罩、飞船推进舱,最后按照正常程序打开降落伞回收。

这个逃逸装置在随后美国的“水星-红石”-1火箭发射过程中,得到了完美的验证。

苏联方面一看,哟,这东西不错,咱们也要有!

于是也紧跟着研制,并在随后的两次联盟号宇宙飞船意外事故中,研制成功的逃逸塔发挥了作用,最终使得4名航天员安全返回地面。

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而美国方面这边,在后面的航天飞机的发射任务中,由于对自家航天飞机的安全性能过于自信,没有内置任何的逃逸设备,最终导致没有逃逸塔的"挑战者号"航天飞机出现意外,无路逃生,7名宇航员牺牲在半空中。

这次事故让全世界的航天工程师们都意识到了逃逸塔的价值,这玩意的确太需要了!于是中国的载人航天工程也选择了逃逸塔方案。

中国火箭逃逸塔研制

但是逃逸系统的研制对每个国家来说都是核心机密,对于中国来说更是从零开始的全新技术。

曾经我们也考虑向某大国购买,但是对方要价太贵不说,给的资料也仅仅是皮毛而已。没办法,最终我们毅然选择了走自力更生、自主研制的道路。

这就叫做别人越封锁,咱们只能越强大才行!

就拿此次发射神舟十三号飞船的长征二号火箭来说吧,整个逃逸系统由大小10台发动机组成,且全部采用固体火箭发动机。

一旦火箭在发射升空阶段出现危及航天员生命安全的重大故障,它能够按指令点火工作,在2秒左右的时间内,迅速将载有航天员的飞船舱体带到2至3千米以外的安全地带,帮助航天员安全逃生。

这样一来,逃逸发动机需要足够大的推力,才能保证尽快将飞船拽离故障火箭。这方面大家不用太担心,国产发动机的推力妥妥得够!

但是当火箭飞行到一定高度后,若工作正常,就会按正常程序抛掉逃逸塔。

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那如何保证航天员的安全呢?

简单地说就是:逃逸塔分离之前,靠逃逸塔,逃逸塔分离之后,靠整流罩,抛整流罩之后,靠载人飞船的助推器,最终目的是将返回舱从火箭周围迅速推开,并安全返回地面。

SpaceX火箭逃逸塔

最后一个问题,为啥SpaceX公司的火箭没有这玩意呢?

SpaceX为了实现可重复使用和降低成本,打算取消火箭整流罩,让飞船直接露在外面,这样就没地方装逃逸塔了。

于是,他们把紧急逃生引擎直接内置在飞船中,逃逸发动机装到了飞船的尾部。一旦火箭出事,就直接把飞船“推”出去,而不是像逃逸塔那样“拉”出去。

同时它采用了液体火箭发动机,可以实现快速可靠点火,可靠性高。

相比于固体燃料,采用液体燃料有很多好处,逃逸发动机可以降低燃烧时间或推力,让发动机能更精准地将飞船送入预定轨迹,同时可以让飞船安全载入大气,也可以让飞船逃逸入轨,也就是从飞行中任何一点安全逃逸的能力。

换句话说,SpaceX是有逃逸系统的,但跟中国的不一样。

结尾

逃逸系统可以说是载人火箭最为特殊,也是最为重要的部分,所以科研人员始终是以最高、最严的标准去设计。

截至目前,咱们中国长征火箭已经把多名航天员平安送入太空,发射成功率达100%,而每一次发射,逃逸塔以及整个逃逸系统都像护身符一样,保护着航天员们。

虽然目前为止,它们都没有派上过用场,但我们希望中国的火箭永远用不上逃逸塔!

最后,祝愿此次神舟十三号的三名宇航员们,能顺利完成6个月的空间站任务并平安返回!