火箭弹肇事逃逸救生设备系统软件为宇航员构建“性命之塔”，火箭爆炸逃逸系统保命

北京时间10月11日下午4时40分，世界上最可靠的运载火箭之一，俄罗斯“联盟号”火箭发射时发生事故！

乘坐俄罗斯联盟号MS-10飞船的NASA宇航员Nick Hague和俄罗斯宇航员Alexey Ovchinin，从拜科努尔航天发射场升空，准备前往空间站。原本计划这是一次快速对接，将在北京时间10月11日晚上22时44分停靠空间站。

但联盟号发射升空后不久，火箭助推器出现异常，发射中止，联盟号飞船紧急着陆，两名宇航员降落在哈萨克斯坦杰兹卡兹甘(Dzhezkazgan)以东20公里处。

（助推器出现异常，图片来自NASA TV）

• 俄罗斯航天局局长德米特里·罗戈津对媒体通报称：“宇航员乘组已经安全着陆，所有人都还活着。”
• 美国宇航局（NASA）11日确认，飞船已经成功降落，并表示两名宇航员“状况良好并保持联系”。

（联盟号飞船着陆后，两名宇航员们通过无线电与任务控制中心工作人员联系。图片来自推特@360tv）

这次俄罗斯“联盟”火箭发生故障可谓惊险。其实你光是想象一下就够吓人的：火箭的本质就是一枚洲际导弹，里面灌着几十上百吨的燃料，一碰就炸那种，其实这就是宇航员们搭乘火箭升空执行任务的真实写照。

（飞船内监控宇航员状态的视频画面）

好在，万幸的是，这次这两位美国和俄罗斯宇航员得以安全返回了地面，俄罗斯方面已经证实两人目前身体无恙，甚至从最新的新闻画面看，两名宇航员出舱之后还能自行行走、交谈、表情轻松，表明其状态还是相当好的。根据相关报道，这次这两位宇航员的逃生方式，由于火箭高度已经很高，逃逸塔和整流罩已经分离，只能依靠飞船自身与火箭脱离并借助降落伞返回地面，风险很高，因此引起极大关注。

（以下是联盟号MS-10发射的完整视频，大约2分40秒开始，我们可以看到联盟号飞船舱内的宇航员在剧烈晃动，助推器出现异常。）

▼▼▼

<script src="https://lf6-cdn-tos.bytescm.com/obj/cdn-static-resource/tt_player/tt.player.js?v=20160723"></script>

而其实对于火箭发射阶段，更加为人所知，或许可靠性也更高一些的是载人火箭必备的发射逃逸系统，也就是我们常说的“逃逸塔”，也是保障航天员安全的“生命之塔”。

这究竟是何方神圣？

运载火箭由箭体结构、飞行测量系统、推进系统、附加系统、控制系统和安全系统组成的。载人火箭为了安全起见，要增加一个独具的逃逸系统，它是由可分离的头部整流罩和逃逸塔组成的逃逸飞行器。

以中国的“长征二号”火箭为例：1台分离发动机、由1台逃逸主发动机、2台高空分离发动机、4台偏航俯仰发动机和4台高空逃逸发动机组成的逃逸系统动力装置。逃逸主发动机负责提供逃逸的动力，整流罩里有1个下支撑机构和1个上支撑机构，外面有4个像支架一样的栅格翼。这些发动机的安全可靠性指标要求达到99.99%。需要逃逸的时候，“栅格翼”会按照指令展开，下支撑结构和上支撑结构紧紧抓住飞船的返回舱，实施逃逸。

一旦发生意外情况，逃逸系统主发动机将点火工作，在火箭发射后120秒内（即高度在0～39千米），将产生高达70余吨的推力，把飞船返回舱“拽”到1500米开外，帮助航天员逃生，只在3秒内完成。火箭如果飞行顺利，会在飞行120秒时抛掉逃逸塔。如果火箭在发射后120～200秒（即高度在39～110千米）再遇不测，剩下的4台高空逃逸发动机会瞬间完成点火工作，带航天员脱离险境。

（逃逸塔分离示意图）

一般这样的逃逸系统使用的是自动控制体系，即一旦火箭出现故障，逃逸系统将自动启动，保护宇航员安全；而如果系统没有自动启动，宇航员座舱内也安装有手动控制按键，紧急情况下可以手动启动逃逸系统，根据外电报道，这次俄罗斯的火箭故障，似乎是宇航员手动启动了逃逸系统。

（中国的载人飞船“神舟”由长征2F改进型火箭发射升空，同样，顶部搭载了逃逸塔）

当然，尽管进行了精心设计，但所有人都希望这个系统最好永远都是摆设，永远也用不上，因为一旦用上它，一定不是什么好事情。事实上，在人类航天史上，这一系统只实际应用过一次，并且取得了成功。如果加上这一次的事故，那就是一共两次。这两次用到发射逃逸系统的事故，搭载的都是俄罗斯的“联盟号”飞船。

上一次人类航天史上发射逃逸系统真正派上用场是在1983年9月26日，当时一艘苏联“联盟T-10-1”飞船在准备发射升空时，火箭突然起火燃烧。情况万分紧急，就在满载燃料的火箭即将爆炸之前几秒钟，逃逸系统启动，将载人飞船带离危险区域并降落到安全地带，拯救了宇航员的生命。但在此过程中宇航员也经历了巨大考验，他们在大约5秒的时间里身体承受了大约14~17个G的超强加速度，这已经超越了宇航员训练中的人类身体极限，因此几位宇航员尽管保住了性命，但仍然严重受伤。

而最早提出在载人火箭上安装发射逃逸系统的是人是伯利兹裔美国工程师马克西姆·法格特（Maxime Faget），他在1958年便提出了这一设想。1959年3月，火箭逃逸塔的原型系统在“水星”计划期间进行了最初的测试。在后续的载人航天发射中，发射逃逸系统得到了广泛使用，渐渐成为一项标配。

（发射升空的美国“阿波罗”飞船，注意它顶部的逃逸塔）

在拥有载人航天技术的三个国家：美国，俄罗斯和中国，他们最具有代表性的飞船上都配备了先进的发射逃逸系统，如美国的阿波罗飞船，俄罗斯的联盟号飞船以及中国的神舟飞船，都是如此。

但是逃逸塔也有应用的范围，比如我国的逃逸塔，在火箭起飞后120秒后就必须与火箭分离，以便不影响后续的整流罩分离等技术动作的进行。

这次俄罗斯联盟号火箭出现问题时，正是在逃逸塔已经分离之后发生的，因此飞船不得不自行与火箭分离开，并使用降落伞返回地面。

这次使用的“联盟号”FG火箭，是该火箭家族的一员，改进自联盟U火箭。它是由“进步”科研制造航天中心负责设计生产的。“联盟号”飞船本身也经历了许多的改进发展，而据称中国神舟飞船也师承这一世界上最成功的载人飞船。

（发射升空的俄罗斯“联盟”号火箭）

FG型火箭，自2002年10月30日开始垄断了俄罗斯向国际空间站发射飞船的任务，它也几乎垄断了目前国际空间站运输与补给项目中的所有任务，只有美国SpaceX公司等少数其他火箭分担了少量任务。在这次之前，FG型火箭所有发射任务都获得成功。

虽然这次“联盟号”遭遇严重挫折，但宇航员安全逃生，从另一个角度再次证明了其拥有的高度可靠性。在美国航天飞机全部退役，美国新一代载人飞船还未研制成功的情况下，“联盟号”飞船必然将继续为国际空间站继续运送宇航员与各种货物。我们不得不为苏联、俄罗斯航天人的这一伟大产品，竖起大拇指！

当然，最后要强调的是，世界上目前唯一能够与其媲美的同类载人航天工具，恰恰就是我们中国的神舟飞船。