看懂美国space航天飞机发射全流程,多次任务都藏了这些细节
很多人看过space航天飞机发射的影像,但很少有人知道这套系统从筹备到升空的完整细节。这台曾服役多年的航天器,背后藏着无数硬核工程智慧,今天就给大家讲透它的发射全流程。
航天飞机筹备到底有多耗时间?
整个检修更换流程动辄需要数月,这也是航天飞机成本居高不下的核心原因。
space航天飞机由轨道器、外燃料箱和两枚固体火箭助推器组成,要让这套系统就绪,得先从组装大楼开始。佛罗里达州肯尼迪航天中心的运载组装大楼高达 38 层,工程师们就在这里一步步拼接各个部件。每次任务结束后,轨道器会被送进轨道器处理设施厂房,团队会爬遍每一个零件检修更换。加州范登堡空军基地也曾有发射台,但最终所有任务都在肯尼迪的 39A 和 39B 两个发射台完成。
从厂房到发射台的转运有多复杂?
从组装大楼到发射台的距离超过 5 公里,整套装载完成的航天飞机总重量惊人,靠履带式转运车移动,速度不到 1.5 公里 / 小时,全程要花好几个小时才能抵达。抵达后转运车驶离,发射平台固定在基座上,周围的固定勤务塔和旋转勤务塔展开,连接燃料、电力管线,还有航天员登船的白色舱室。发射前几秒会启动抑音系统,喷水抵消音波,防止航天飞机被震坏。
发射升空的关键节点有哪些?
发射倒计时开始后,各项准备同步推进。发射前 5 小时 35 分开始加注外燃料箱的液氢液氧燃料,这些燃料需要在极低温下储存,避免体积膨胀。发射前 3 小时,航天员抵达发射台进入轨道器,大部分任务搭载 7 名航天员,舱内分为飞行甲板和中甲板,中甲板没有窗户,部分成员升空时看不到窗外景象。
发射前 7 分 30 秒,航天员登船臂收回;前 3 分 45 秒完成主发动机姿态测试;前 2 分 55 秒,燃料箱顶部的防寒罩和通气臂收回;前 10 秒启动氢气燃尽系统,消除爆炸隐患。
发射前 6.6 秒,三台主发动机点火,确认状态正常后,固定螺栓炸开,两枚固体火箭助推器同时点火,航天飞机升空。升空后不久会调整姿态降低气动压力,当达到最大动压时,发动机会适当减速,避免过载超过 3 倍重力。
升空 8 分 30 秒就完成主机关机任务,外燃料箱分离后在大气层烧毁,最后靠轨道机动系统发动机完成最后一段加速,进入预定轨道。固体火箭助推器分离后会被回收翻新,复用多次。
如今space航天飞机已经退役,但当年的不少工程技术至今仍在航天领域发挥作用。这套充满巧思的发射系统,是人类航天史上的重要一笔,回看每一个环节都能感受到工程师们的智慧。
