[讨论]航天飞机的救生系统

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/26 21:53:30
航天飞机由于发生了2次严重的事故导致目前连NASA都对此有些丧失信心,有一种早知今日,何必当初之叹:
当年美好的节约发射成本,重复使用,多任务,装货多,装人多,在轨自持时间长的好处不是在实际应用中没体现出来,就是发现空间站+飞船系统也能替代。而死了12个人更是让人扼腕叹息。比起其他的问题NASA自己可以打掉的牙往肚子里面咽,还能混过去相比,死了人这事就必然为千夫所指。
航天就是把系统工程这一人类发明的最不可靠的技术发挥到极至,因此不出事是不可能的,飞船-火箭系统可靠性可能不如航天飞机,但是较为完善的从地面到亚轨道的救生方案显然在发射失败后仍然能把航天员拖离火海。任务失败但是人幸存自然是要比都平赔进去不知道要好多少,NASA自然不会不知道这个道理,但是当时似乎脑筋就放在机舱整体弹射救生上了,结果是越想越不合算。毛子想到了弹射座椅,但是发射台上,或者低空低速状态下出了事这玩意确实可用,但是高空(3万以上......)高速(2M以上......)状态下这玩意的作用就值得怀疑了。
本人开此贴的目的就是探讨航天飞机(以后如果还有空天的话也算上)的应急救生问题。
本人先抛砖引玉:
个人的想法是受到潜艇救生的影响,与其机舱整体弹射,不如设计一个类似联盟返回舱那样的钟形救生舱(本质上可以是一个类似水星飞船的单舱飞船,有再入能力)布置再机舱后面(或者直接取代机舱)。这样的设计就比整个机舱要小多了,而考虑到发射的时候航天飞机跟火箭没太大区别,宇航员在救生舱内也能依靠仪表和数字图像操作航天飞机,返回的时候也是如此。这样虽然影响了舒适度也挤占了机舱下面的生活和工作区域的体积,但是毕竟安全性大大提高了。
而由于此物有再入能力,只要能及早发现问题,也不至于航天员撤不回来。;P ;P ;P航天飞机由于发生了2次严重的事故导致目前连NASA都对此有些丧失信心,有一种早知今日,何必当初之叹:
当年美好的节约发射成本,重复使用,多任务,装货多,装人多,在轨自持时间长的好处不是在实际应用中没体现出来,就是发现空间站+飞船系统也能替代。而死了12个人更是让人扼腕叹息。比起其他的问题NASA自己可以打掉的牙往肚子里面咽,还能混过去相比,死了人这事就必然为千夫所指。
航天就是把系统工程这一人类发明的最不可靠的技术发挥到极至,因此不出事是不可能的,飞船-火箭系统可靠性可能不如航天飞机,但是较为完善的从地面到亚轨道的救生方案显然在发射失败后仍然能把航天员拖离火海。任务失败但是人幸存自然是要比都平赔进去不知道要好多少,NASA自然不会不知道这个道理,但是当时似乎脑筋就放在机舱整体弹射救生上了,结果是越想越不合算。毛子想到了弹射座椅,但是发射台上,或者低空低速状态下出了事这玩意确实可用,但是高空(3万以上......)高速(2M以上......)状态下这玩意的作用就值得怀疑了。
本人开此贴的目的就是探讨航天飞机(以后如果还有空天的话也算上)的应急救生问题。
本人先抛砖引玉:
个人的想法是受到潜艇救生的影响,与其机舱整体弹射,不如设计一个类似联盟返回舱那样的钟形救生舱(本质上可以是一个类似水星飞船的单舱飞船,有再入能力)布置再机舱后面(或者直接取代机舱)。这样的设计就比整个机舱要小多了,而考虑到发射的时候航天飞机跟火箭没太大区别,宇航员在救生舱内也能依靠仪表和数字图像操作航天飞机,返回的时候也是如此。这样虽然影响了舒适度也挤占了机舱下面的生活和工作区域的体积,但是毕竟安全性大大提高了。
而由于此物有再入能力,只要能及早发现问题,也不至于航天员撤不回来。;P ;P ;P
没别的,用画板做个示意图......
差不多就这个意思吧。
估计人员数量要减到3了。:Q :Q :Q
之所以航天飞机没有设计逃生装置,据说是老美太信任他们的安全性了,听说航天飞机安全性在99%以上吧,这样的话,逃生装置就有点多余,谁知道接二连三的出问题:D ,所以航天这个东东,很多理论上的数值不可信呀,还是像咱们小心谨慎一点好:lol
相当于航天飞机无人化,货舱里放艘飞船吧~

我觉得航天飞机本来就应该设计成这样,载人只作为一个模块而已
嗯,NASA的安全文化建设方面没我们这么狠啊。
其实NASA很多时候都是太马虎了。
挑战者的例子最典型。;P ;P ;P
听说航天飞机安全性在99%以上吧,这样的话,逃生装置就有点多余,谁知道接二连三的出问题:D ,所以航天这个东东,很多理论上的数值不可信呀,还是 ...

实践证明,航天飞机安全性为98%,这是不可容忍的。;P
记得好多年前有本杂志上看到航天飞机是座舱整体弹射的,还配了一幅结构图,但后来从来没有得到过求证。
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原帖由 aijam 于 2008-5-6 18:52 发表
相当于航天飞机无人化,货舱里放艘飞船吧~

我觉得航天飞机本来就应该设计成这样,载人只作为一个模块而已


嗯,可以把航天飞机的头部作为一个模块,这个模块可以单独的重返大气层,当航天飞机失事时这个模块就弹射出来。

NASA没有这么做除了过于相信新技术外很可能还有费用上的因素。
1975年4月5日    苏联发射载有拉扎列夫和马卡罗夫的联盟18A飞船,准备与礼炮4号对接。火箭第3级点火不久,正值火箭上升到144公里的高空时,因制导系统发生故障,飞船在空中翻滚,并偏离预定轨道。地面控制中心不得不发出应急救生指令,使火箭紧急关机,返回舱与飞船分离,航天员按应急方案返回,在西伯利亚西部山区安全着陆。飞行只进行了22分钟。这是载人航天以来,第一次因火箭飞行不正常而成功地采取的应急救生措施。


1983年9月27日,运送联盟T-10A飞船的运载火箭在发射前大约90秒,因一个阀门未能关好,火箭燃料发生泄漏,导致火箭的底部突起大火。仅仅几秒钟,火焰就蔓延到装着270吨航空煤油的主燃料箱,整个发射台,包括火箭和载着两名航天员的联盟T-10A飞船顿时变成了一个狂怒的火球。危急时刻,火箭逃逸装置自动启动,使返回舱和轨道舱同火箭分离。分离后3秒钟,火箭在发射台上爆炸,所幸的是,逃逸装置十分成功,航天员在离发射台1千米远的地方安全降落。此次任务本是去空间站救急,没成想却在地面演练了一场逃生大彩排。
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安全性与成功率是两个不同的概念把!!!按楼上的数据只能说航天飞机的成功率高,不过一旦失败100%的死亡率,联盟飞船虽然有几次发射失败,但是成员都安全逃生0%死亡率
原帖由 Haku2004 于 2008-5-6 23:57 发表
这个问题其实很好解决,把驾驶舱和生活舱整个卸了,重新安置空间,在轨道器本体上安置更可靠的自毁系统,自动发射。同时单独研发高度可靠的载人飞船。
暴风雪都能办的事情不信美国那么好的电子技术办不到。出了问题能遥控迫降就进行,无法的话就炸掉。
--只不过,这是在打自己的脸,间接承认了航天飞机的某一功能的失败,以及折扣宣传所称的优越性,在纳税人的虚声中,有人要丢乌纱帽的,航太总署得到的资金也会被重新考虑用于别处,新的宇航计划会被责令保守,所以唯有打肿脸充胖子。纳税人老百姓是不管那么多的。
有些问题不能简单地从技术上思考,还有政治和官场的隐性问题在其中。
在这方面自感骄傲的美国人是不愿意把目光转向载人飞船的。而且一时半会也拿不出来可靠方案,没有迫切压力的美国人还是很能内耗扯皮的。

这倒真是另类的“推己及人”。;P 什么“打自己的脸”,“打肿脸充胖子”,“政治和官场”,“内耗扯皮”这些自己熟悉的心理居然硬往美国人脑子里搬!;P ;P 你以为美国人像某些人一样“死要面子”?;P ;P ;P
还说什么“美国人是不愿意把目光转向载人飞船的。而且一时半会也拿不出来可靠方案”,好像飞船成了某些人“独占”的技术。
NASA用于“重返月球”的Orion就是载人飞船。美国私营企业正在研制的飞船至少有五种:Dragon,Cygnus,Silver Dart,CXV,Apex。
“航天飞机”当然有缺陷,但技术上是空前的成就,运输能力是前所未有的。要想修建“国际空间站”没它就不行。当“航天飞机”功成身退以后,某些人还没有它在80年就有的能力。
一兵同学提的那些计划可以自己看看进度如何。

美国人就不要面子了?扯。他在某些层面比咱们还要面子,因为他们的结果要向纳税人交待,咱们用么?是民主就好哇?双方的民声在奋进和谅解方面是否相同?现在不是冷战太空竞赛时代!

说了两句美国不好跟撸了谁家二大爷倒毛似的,还无中生有,谁说飞船成了独占了?明明说的是不愿意,那原因当然是因为他们觉得自己够牛,也确实够牛,我有不认同美国实力么?而对于美国自己,这不是硬撑场面是什么?挑战者后航天飞机在上升段的救生改进被搁置不是事实?
而后,私营企业跟NASA可以论处?在研涉及可以称为可靠成熟?重返月球计划现在的实施程度?美国人是否愿意在现阶段用飞船代替轨道器载人?自己揪出问题您就自圆其说吧
事实就是事实,蛋疼就是蛋疼,俩都没治~
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挑战者那么大的爆炸,轨道器不是在空中就已经被那啥了么?
民航飞机一样没有救生装置,每年都几百人的死, 人类选择的方法不是给驾驶员和乘客搞弹射座椅,而是努力提高可靠性,以制度保障,一样使民航成为一种安全的交通方式
航天飞机以提高系统自身可靠性的方式达到的安全度也是可以接受的, 而且两次事故,都是有救生系统也很难救生的情况
哥伦比亚的事故,难道不是航天飞机整体系统设计的问题吗?

燃料储箱高于航天飞机,而运载火箭的话,载人飞船在最高处。
原帖由 白云居士 于 2008-5-7 09:13 发表
民航飞机一样没有救生装置,每年都几百人的死, 人类选择的方法不是给驾驶员和乘客搞弹射座椅,而是努力提高可靠性,以制度保障,一样使民航成为一种安全的交通方式
航天飞机以提高系统自身可靠性的方式达到的安全度 ...

挑战者那次与其说是被炸毁不如说是解体了。
当时还有机会打开应急氧气阀呢。
怎么能说没有机会??
两次全都是因为太冒险了其实。
低温发射,问题提出,被官僚打压。
被撞了也看到了,为什么不让航天飞机在轨时间长点,不都是在空间站待着么?
可见NASA的安全文化还是不够好啊。
:b :b :b
原帖由 白云居士 于 2008-5-7 09:13 发表
民航飞机一样没有救生装置,每年都几百人的死, 人类选择的方法不是给驾驶员和乘客搞弹射座椅,而是努力提高可靠性,以制度保障,一样使民航成为一种安全的交通方式
航天飞机以提高系统自身可靠性的方式达到的安全度 ...

如果把航天当作是一种带有探险性质的活动,那么这样的安全系数够了,但是美国人的预期不是这样。
原帖由 chinayx 于 2008-5-7 10:59 发表
哥伦比亚的事故,难道不是航天飞机整体系统设计的问题吗?

燃料储箱高于航天飞机,而运载火箭的话,载人飞船在最高处。

这如果算是系统设计问题的话,为什么一百几十次发射只出了一次事故?  那些你认为系统设计没问题的也达不到这种可靠性?
原帖由 不玩CS的T 于 2008-5-7 11:41 发表

挑战者那次与其说是被炸毁不如说是解体了。
当时还有机会打开应急氧气阀呢。
怎么能说没有机会??
两次全都是因为太冒险了其实。
低温发射,问题提出,被官僚打压。
被撞了也看到了,为什么不让航天飞机在轨 ...

在火箭发生爆炸的情况下,谁也不能保证救生设备还能工作,阿波罗13爆炸后,所担心的事情之一也是隔热系统还能不能工作,降落伞还能不能工作,等等。
航天飞机在爆炸的情况下还能剩下什么,其实也就是个RP的问题, 为了增加一点点的可能性而需要带来的成本和系统可靠性的代价, 是个权衡与取舍的问题,而且我不认为现在这个方案的取舍是错的。

至于说两次事故的人的因素,确实是有的,发射成功次数多了,人就会麻痹大意, 我一向反对神话美国人, 美国的历程就是一个不断改正自己的错误的历程,以后他们还会继续犯错, 只不过他们比别人做的好一点的情况比较多。
那次,机舱已经破裂,整体完好,当时有人可以开启应急氧气,说明还是活着的。如果有舱内航天服保护,外加一定的救生手段还是可以有人生还的,另外按本人这个设计的包裹法,估计连漏气都不会发生的说。:D :D :D
其实机舱并未受到高温威胁。
原帖由 chinayx 于 2008-5-7 10:59 发表
哥伦比亚的事故,难道不是航天飞机整体系统设计的问题吗?

燃料储箱高于航天飞机,而运载火箭的话,载人飞船在最高处。


拿哥伦比亚号的事故作为例子有些不太妥当吧,毕竟它是在返回时出现的事故,现有的飞船对返回时的事故也无能为力,联盟号死亡的4名宇航员都是在返回时出事的。

航天飞机的确有些问题,但总体上来说还是相当成功的。
原帖由 白云居士 于 2008-5-7 09:13 发表
民航飞机一样没有救生装置,每年都几百人的死, 人类选择的方法不是给驾驶员和乘客搞弹射座椅,而是努力提高可靠性,以制度保障,一样使民航成为一种安全的交通方式
航天飞机以提高系统自身可靠性的方式达到的安全度 ...


我记得有人提过,民航是可以提高安全性的,比如油箱的位置从机身下移出,减少载油量。
但是不经济~
原帖由 不玩CS的T 于 2008-5-6 16:33 发表
航天飞机由于发生了2次严重的事故导致目前连NASA都对此有些丧失信心,有一种早知今日,何必当初之叹:
当年美好的节约发射成本,重复使用,多任务,装货多,装人多,在轨自持时间长的好处不是在实际应用中没体现出来 ...

楼主设想的“救生舱”确实很有用,但研制需要花时间花钱。
时间方面,以局长Griffin为代表,NASA早已否定了“航天飞机”这种思路。还继续使用“航天飞机”是因为修建“国际空间站”现在也只能靠它。一旦“国际空间站”建成,“航天飞机”会立刻退役。研制“救生舱”时间上可能来不及。
至于钱这方面,“航天飞机”的成本现在就已经非常高了,再增加投资恐怕不可能了。

“航天飞机”所有的麻烦都来源于成本居高不下,原因在于捆绑了太多的功能,包括“运载火箭”、“载人太空船”、“货运太空船”、“空间拖船”、“轨道装配或维修”,甚至短时间客串“卫星”和“空间站”的功能。
而且还不只是“航天飞机”有这个特点,就连后来的X-30 NASP、X-33“冒险星”的设计思想也跟“航天飞机”是一样的,就是将各种功能全集中在一个飞行器上。当然这些计划终止了,但就算研制成功,NASP或“冒险星”恐怕也跟“航天飞机”一样成本高昂。
从70年代开始,将近30年的时间里,NASA的掌权者一直热衷于这种功能集中的设计思想。但现在NASA的思路已经完全不同,现在研制的航天器都是功能独立的。
航天飞机的最要紧的概念不是整合而是可重复使用。
航天飞机没有完全完成这个构想,但是这条路的诱惑那是大大的啊。
如今重新归为传统是跟未来NASA的发展方略有关,未来NASA诣在重返月球,登陆火星。
因此航天飞机就真的没什么用了。
如果要更为经济的开发近轨资源,那么空天飞机似乎是很需要的东西。:D :D
原帖由 Haku2004 于 2008-5-7 03:24 发表
一兵同学提的那些计划可以自己看看进度如何。

美国人就不要面子了?扯。他在某些层面比咱们还要面子,因为他们的结果要向纳税人交待,咱们用么?是民主就好哇?双方的民声在奋进和谅解方面是否相同?现在不是冷战 ...

FQ为什么对“面子”这么着迷?还YY别人如何“死要面子”。你以为经过你的YY,别人就真的“死要面子”了。
你码了这么多字,描绘出一个“死要面子”的形象,想安在别人头上。可惜大家怎么看都觉得像你自己。;P

只不过引用几句你自己的话,没想到你就蹦起八丈高,熬夜不睡觉。:D
FQ的脆弱心理还真是比女生的敏感部位还要“敏感”哪。;P
您还是去“中华”“铁血”吧,那里的F多,正对你的胃口。;P :D
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任何工程总是一个权衡。阿波罗的时候一个负责人说,如果我们可以接受宇航员有50%的出事概率,那问题会简单很多。

座舱具备独立的再入能力引起的死重增加程度恐怕是不太容易接受。而且航天飞机研制是在冷战时期,那个时候的大背景和现在还不太一样。一定的出事概率是可以接受的。现在不同了。发射时的救生是应该考虑。再入时还是很难的,环境太恶劣。

航天飞机从降低进入轨道成本这一点来说是失败了。其他方面倒确实是开创了航天史上的一个新时代。可惜大环境不同了。
原帖由 tomluter 于 2008-5-7 15:48 发表
探索频道新近放过哥号航天飞机失事的一个纪录片。

讲到一个情况:发射前,相关负责人的投票决定是否可以发射。有个负责人知道,并收集过密封圈存在严重隐患,他坚决反对发射,并劝其他人不要投票。总负责人气的不 ...


这个是航天文化的问题,美国人自己也在反思NASA的文化
原帖由 始于绝望的希望 于 2008-5-7 12:09 发表


拿哥伦比亚号的事故作为例子有些不太妥当吧,毕竟它是在返回时出现的事故,现有的飞船对返回时的事故也无能为力,联盟号死亡的4名宇航员都是在返回时出事的。

航天飞机的确有些问题,但总体上来说还是相当成功 ...


飞船什么时候会因为被泡沫砸个坑挂掉的?:D
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原帖由 始于绝望的希望 于 2008-5-6 23:07 发表
航天飞机发射了120次掉下来2次,成功率98.3%。

联盟载人飞船共飞了100次(不包括联盟-20、联盟-34、联盟-T1和联盟-TM1这4次不载人试飞),其中联盟18A和联盟T10A坠毁,联盟1和联盟11返回时失事,成功率96%。(还有几次因故障而任务失败返回的没有计算在内。)

其成功率比联盟飞船还高了2.3%,的确不可容忍啊。

从另外一个层面来看,航天飞机一共运送了超过700名航天员,死亡14人。联盟飞船送了近200名,死亡4人。(这里讲的是人次)
这样看来还是航天飞机安全些。


联盟1是抛伞试验不充分,联盟11是气密失效而航天员又没穿增压服,都是属于初期试验不足经验不足造成的事故,也很容易根治,联盟11后再没有出过亡人事故,而航天飞机却是到了澡盆底还在出大问题,只算总死亡率,不看问题出在什么阶段,很好很强大;P

至于联盟18A和联盟T10A干脆就是是救生成功的例子,在讨论救生问题时反倒把这两个例子算到失败率里头,很好很强大;P
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原帖由 白云居士 于 2008-5-7 00:48 发表
————迄今,发射阶段失败只有一次, 几率小于百分之一,这个安全性也是可以接受的。


七剔八除,安全性又上去了,语言的力量实在是...很春秋,很强大。;P
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原帖由 Haku2004 于 2008-5-7 18:12 发表
飞船无非是没用可重复使用的小片小片的拼缀散热瓦。不代表就不会被跌落的东西伤害。
但是飞船本身的位置是火箭最高,除非发射塔上掉下东西来了;而且,逃逸塔下面往往是有一个锥体外壳盖住返回舱的,这个设计比较不错。

飞船绝对不如航天飞机好的地方有一个比较重要,它的半弹道再入对人的生理承受能力要求较高,而航天飞机相对舒适一些。7人的常规班子,2-3名驾驶员(指令长、驾驶员,有时需要任务专家)以外的载荷专家是不需要那么严苛的筛选和训练的,这为美国增加了大把人材能够上天的机会。

升力再入重复使用的小型飞船外国也是有很多筹划的。其实和现在大而全的航天飞机系统相比主要是是否专心于单一任务计划而已。


半弹道再入对身体的要求没有想象的那么严酷,女性和近60岁的老头都能上,并不会限制太多的人,不过要是采用弹道再入就惨点。

航天飞机的最大优势是能送大载荷上去还能带下来,这点是飞船无法比拟的,要不然美苏也不会争相上这个东西,不过毕竟是巨大的再入体,在同等技术条件下安全性先天不如飞船是很正常的,非要跟飞船比安全就很无聊了。
原帖由 不玩CS的T 于 2008-5-7 15:26 发表
航天飞机的最要紧的概念不是整合而是可重复使用。
航天飞机没有完全完成这个构想,但是这条路的诱惑那是大大的啊。
如今重新归为传统是跟未来NASA的发展方略有关,未来NASA诣在重返月球,登陆火星。
因此航天飞机就真的没什么用了。
如果要更为经济的开发近轨资源,那么空天飞机似乎是很需要的东西。

有道理。:handshake

航天飞机验证了“可重复使用”和“升力式再入”。在技术方面,这是历史性的突破,对未来的“低成本航天”贡献极大。美国一些公司正在研制的飞船也有“重复使用”和“升力式再入”的。

但正因为把太多互不相关的功能“整合”在一起,所以盈亏平衡点太高,在商业运营上航天飞机绝对是得不偿失的。即使NASA不打算重返月球,继续专注于近地轨道,也不会再用它了。要不是为了修建完成“国际空间站”,NASA恐怕不会再为发射航天飞机花钱了。商业轨道运输服务(COTS)项目就是用于近轨的,都是功能“独立”的飞船和运载火箭。

你设想的“救生舱”可能正好是航天飞机需要的,假如它一开始就有这个设计就好了,但现在研制恐怕来不及了,NASA早已决定让它退役。

空天飞机确实是最理想的入轨方案,但现在好像只有Lockheed Martin公司的HTV-3X Blackswift和SPACE ACCESS LLC公司的SA有点接近空天飞机的概念,我觉得还是两级入轨更合理,成本更低。