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挑战者号航天飞机爆炸事故的原因是什么挑战者号航天飞机爆炸是什么样的

发布时间:2021-01-07 11:58:26 阅读: 来源:输送带厂家

挑战者号航天飞机爆炸事故的原因是什么 挑战者号航天飞机爆炸是什么样的

发射爆炸

2012年2月13日消息,据国外媒体日报道,1986年1月28日,“挑战者”号航天飞机在升空后不久发生爆炸,7名机组人员全部遇难。当时,19岁的太空迷杰弗里-奥尔特用Super 8家用录像机拍摄下可怕的空难瞬间。空难录像带一直放在一个专门存放家庭录像的盒子里,近30年来一直无人问津。奥尔特找出了录像带并交给《赫芬顿邮报》,为了观看“挑战者”号发射,奥尔特专门跑到佛罗里达州的肯尼迪航天发射中心,并特意买了一台Super 8家用录像机,决定将壮观的发射景象永远记录下来。当时,他所在的拍摄地点距离发射场不到10英里(约合16公里)在《赫芬顿邮报》获得的独家录像中,观众们交头接耳,壮观的发射景象让他们陷入兴奋之中。但令他们没有想到的是,“挑战者”号在发射后73秒发生爆炸,7名机组人员全部罹难。奥尔特说:“当时,我一心希望能够看到让自己永生难忘的景象。我确实看到了,但并不是我喜欢看到的景象。”录像中,人们在还没有发射前就陷入兴奋之中,互相聊天,等待激动人心的时刻到来。“挑战者”号点火后,人们开始评论发射,言语中难掩兴奋之情。一名男子说:“太棒了,真酷。”发射后73秒,“挑战者”号发生爆炸,当时地面上的一些观众还没有意识到发生了什么,一名妇女甚至说“太美了”。另一段使用家用录像机拍摄的“挑战者”号空难录像也浮出水面。这段录像是鲍勃-卡曼拍摄的,当时他与家人刚刚结束迪斯尼世界的旅行,正在奥兰多机场。在发现卡门的录像带前,人们一直认为使用家用录像机拍摄的“挑战者”号空难录像只有一段。这段录像长4分钟,由杰克-莫斯在位于温特-黑文的家拍摄。

爆炸过程

1986年1月28日,卡纳维拉尔角上空万里无云。在离发射现场6.4km的看台上,聚集了1000多名观众,其中有19名中学生代表,他们既是来观看航天飞机发射的,又是来欢送他们心爱的老师麦考利夫1984年,航天局宣布将邀请一位教师参加航天飞行,计划在太空为全国中小学生讲授两节有关太空和飞行的科普课,学生还可以通过专线向麦考利芙提问。麦考利芙就是从11000多名教师中精心挑选出来的。当孩子们看到航天飞机载着他们的老师升空的壮观场面时,激动得又是吹喇叭,又是敲锣打鼓。 挑战者号航天飞机在顺利上升:7秒钟时,飞机翻转;16秒钟时,机身背向地面,机腹朝天完成转变角度;24秒时,主发动机推力降至预定功率的94%;42秒时,主发动机按计划再减低到预定功率的65%,以避免航天飞机穿过高空湍流区时由于外壳过热而使飞机解体。这时,一切正常,航速已达每秒677米,高度8000米。50秒钟时,地面曾有人发现航天飞机右侧固体助推器侧部冒出一丝丝黑烟,这个现象没有引起人们的注意。52秒时,地面指挥中心通知指令长斯克比将发动机恢复全速。59秒时,高度10000米,主发动机已全速工作助推器已燃烧了近450吨固体燃料。此时,地面控制中心和航天飞机上的计算机上显示的各种数据都未见任何异常。65秒时,斯克比向地面报告“主发动机已加大”,“明白,全速前进”是地面测控中心收听到的最后一句报告词第73秒时,高度16600米,航天飞机突然闪出一团亮光,外挂燃料箱凌空爆炸,航天飞机被炸得粉碎,与地面的通讯猝然中断,监控中心屏幕上的数据陡然全部消失。挑战者号变成了一团大火,两枚失去控制的固体助推火箭脱离火球,成V字形喷着火焰向前飞去,眼看要掉入人口稠密的陆地,航天中心负责安全的军官比林格眼疾手快,在第100秒时,通过遥控装置将它们引爆了。

挑战者号失事了!爆炸后的碎片在发射东南方30公里处散落了1小时之久,价值12亿美元的航天飞机,顷刻化为乌有,七名机组人员全部遇难全世界为此震惊,各国领导人纷纷致电表示哀悼。然而,人们在悲痛之余对科学事业的不懈追求并没有停止。在“阿波罗”1号的试验飞船火灾中遇难的格里森,生前曾说过一段感人的话“要是我们死亡,大家要把它当作一件寻常的普通事情,我们从事的是一种冒险的事业。万一发生意外,不要耽搁计划的进展。征服太空是值得冒险的。”

内幕揭秘

美国的“挑战者”号航天飞机从卡纳维拉尔角航天基地发射升空后73秒起火爆炸,这一事件已经过去29年了,但看过电视直播的观众对那触目惊心的火球一定记忆犹新。当时正在遥远的犹他州观看电视直播的两个人对这一结果并不感到意外。这两人都是为航天飞机设计、制造固态燃料火箭助推器的莫顿-瑟奥科尔公司的高级工程师一个名叫罗杰·博伊斯乔利,另一个是他的顶头上司鲍勃·埃比林。

在“挑战者”发射前几分钟,博伊斯乔利在瑟奥科尔公司会议室门外焦急地踱来踱去。埃比林希望博伊斯乔利到会议室观看航天飞机发射的现场直播,一开始,博伊斯乔利告诉埃比林:“不,我不想看发射,我不想看到发射失败。”

就在前一天的傍晚,博伊斯乔利和埃比林通过电视会议,足足花了6个小时,力劝美国宇航局推迟“挑战者”的发射,因为在此之前,他们二人都被告知,佛罗里达的气温已经降至0℃以下。他们知道,这样的条件对火箭助推器的性能将产生重大影响!然而,瑟奥科尔公司高层给了他们当头一棒,公司向宇航局作出了“可以发射”的建议!

倒数计时开始后,他们二人的手紧紧地握在了一起,让他们感到庆幸的是,“挑战者”平稳地离开了发射台升空了!博伊斯乔利转向埃比林:“我们刚刚躲过了一颗子弹!”因为按他们的分析,“挑战者”会在平台上爆炸。然而就在两人都想长长地舒口气的当儿,“挑战者”升空后的第73秒钟,他们面前的电视屏幕突然烟雾弥漫,二人的心跳当时几乎停止了。

1986年7月,在接受了总统委员会关于“挑战者”灾难的听证后,博伊斯乔利便离开了设在犹他州北部瓦萨奇山脉深处的瑟奥科尔试验场。

工程师惊悉发射隐患?

博伊斯乔利在总统委员会的听证会上对瑟奥科尔公司的经理们连连发炮。他的做法受到公司的指责,公司认为他不该把相关的文件披露给总统委员会,同事们更是对他怀恨在心,因为他打碎了他们的“金饭碗”。

“挑战者”爆炸30年后的今天,瑟奥科尔公司的试验场仍然严禁外人入内,但该公司的火箭公园向游人开放。公园里摆放了大约20多部各种型号的火箭发动机,一台长达38.4 m的固体燃料发动机与其他的发动机放在一起,如同鹤立鸡群,航天飞机进入轨道的动力,大部分都是由这种发动机提供的。

每一枚火箭助推器都要在填装数百万磅的固态助推燃料后送往卡纳维拉尔角发射基地,由于没有铁路可以运输38.4 m长的物体,所以,瑟奥科尔公司不得不把火箭分成几部分用船运到佛罗里达,在发射现场进行组装。

博伊斯乔利说:“这些钢圈看上去很结实,很牢固,但点火后,每个部分由于受到巨大压力,都会像气球一样被‘吹’起来。这样,就需要在各部分的接合处采用松紧带来防止热气跑出火箭。”这份工作由两条名为“O圈”的橡胶带完成,它们可以随着钢圈一起扩张,并能弥合缝隙。如果这两条橡胶带与钢圈脱离哪怕0.2秒,助推器的燃料就会发生泄漏,固态火箭助推器就会爆炸。

“挑战者”发射那天,天气非常寒冷。气温降低后,这些“O圈”就变得非常坚硬,伸缩就更加困难。坚硬的“O圈”伸缩的速度变慢,密封的效果就大打折扣。虽然那可能只是零点几秒的时间,但足以把一次本应成功的发射变成一场灾难。

“挑战者”的悲剧在于,博伊斯乔利在发射前6个月就对“O圈”提出质疑,因为在此他曾亲自跑到佛罗里达对上一次发射时使用的火箭进行了检查,让他吃惊的是,第一层“O圈”失灵,热气跑了出来,幸运的是,第二层“O圈”拦住了热气。博伊斯乔利仍保存着当时拍摄的“O圈”照片,本应是蜜色的润滑油被熏成了黑色。第一层“O圈”的很多部分不见了,很显然,它们被烤焦了。他说:“我看到这一切时,心口像堵上了一团棉花。那次发射航天飞机竟然没有爆炸,简直是奇迹!”

博伊斯乔利的分析引起了宇航局的注意,把“O圈”列入需要认真检查名单。瑟奥科尔公司也成立了一支“特遣部队”,专门解决这一问题。然而,由于器材和人手短缺,课题进展缓慢。作为“特遣部队”一员的博伊斯乔利给瑟奥科尔公司副总裁发去一件备忘录,请求对“O圈”进行全面的更严格的试验。他在备忘录中写道:“我诚实地说,我真的非常担心,如果我们不迅速采取措施,不仅发射会失败,连发射平台也会付之一炬,而最严重的后果将是灾难性的人机俱毁!”

“挑战者”原定1日发射,但因为天气恶劣而两度推迟。当宇航员们各就各位,准备最后的倒计时时工作人员突然发现他们死活弄不下航天飞机舱门上的把手!折腾了整整5个小时,最后依靠锯子才总算把舱门关好

取悦顾主酿大祸?

那天下午,卡纳维拉尔角的气温骤降,发射小组需要听一听专家们的意见。下午6点左右,电话打到犹他州问瑟奥科尔公司的专家们是否对零下5℃发射他们的火箭存有疑虑。专家们的回答是“是”。

接着,发射现场又把电话打到阿拉巴马州马歇尔太空飞行中心的宇航局火箭专家那里。航天飞机项目办公室的朱德森·洛文古德接了电话。那天晚上,马歇尔中心的专家们的确认真地听取了博伊斯乔利和他的同事关于推迟发射的分析,但他们感觉,他们听到的都是一些情绪化的东西,理性的东西太少。虽然博伊斯乔利也出示了一些数据,但都不是决定性的。

瑟奥科尔公司的底线是,它不希望依据它的数据库之外的数据飞行,也就是说,气温低于零下12℃绝对不能飞这是迄今为止记录的发射时的最低气温。博伊斯乔利也表示,他检查的“O圈”遭到破坏,主要原因就是气温太低。

讨论进行了近5个小时,宇航局终于表示,它不会不听火箭设计者的建议而强行发射。就在这个时候,瑟奥科尔公司副总裁请求暂停会议5分钟。接着,瑟奥科尔总裁杰里·马森就开口说:“我们必须作出一个可操作的决定”博伊斯乔利马上意识到,公司主管为了取悦最主要的客户——宇航局,态度已从“不要发射”变成了“可以发射”  公司内部的讨论持续了不是5分钟而是30分钟。包括博伊斯乔利在内的工程师被排除在外,4名高级经理投票赞成发射博伊斯乔利站起来,抓起那张被烧毁的“O圈”的照片,放到4名高级经理面前的桌子上。但他们连看都不看。老板随即接通了电视会议,通知宇航局,瑟奥科尔的态度有了变化,“挑战者”可以发射。在随后的一段时间里,宇航局一直在询问瑟奥科尔公司关于发射的问题,但就是没有问一问瑟奥科尔高层为什么突然改变了主意,他们只是请瑟奥科尔公司把他们改变主意的原因写成文字。当载着新建议的传真在午夜时分传到卡纳维拉尔角时,宇航局已经下定了在第二天上午发射“挑战者”的决心。悲剧于是发生了……

CCTV9纪录频道于2013年1月26日播出《重返危机现场2》重返了这一历史内幕。

事故原因

发射时气温过低,发射台上已经结冰,造成固定右副燃料舱的O形环硬化,失效。在点火时,火焰从上往下烧O型环要及时膨胀,但O型环已经失效,火焰往外冒,断断续续冒出了黑烟。但是由于燃料中添加了铝,燃烧形成的铝渣堵住了裂缝,在明火冲出裂缝前临时替代了O型环的密封作用。

在爆炸前十几秒,宇航飞船遭到一股强气流,威力相当与卡特里娜飓风。凝结尾出现了不同寻常的“Z”字尾,接下来的震动让铝渣脱落,移除了阻碍明火从接缝处泄漏出来的最后一个屏障,火焰喷射在主燃料舱上,

在爆炸前一秒,火焰烧灼让主燃料舱的O型环脱落,造成了主燃料舱底部脱落。助推器的顶端也撞上了主燃料舱的顶部,灼热的气体窜入顶端充满氧气的舱室,导致了大爆炸。在发射后73秒,“挑战者”号在40000公升燃料的爆炸下,炸成了几千个碎片。

其实这场事故本来可以避免。在发射前13小时,一位重要工程师向公司上级召开了电话会议,指出了上次“挑战者”号的发射由于助推器O型环失效差点毁灭,但上级由于急着完成快捷而便宜的太空旅行,保持了自己的观点。在发射前30分钟,一架波音757客机报告了强气流的存在,但发射中心也没有注意。

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