挑战者号航天飞机爆炸原因?
此次事故的根源来自一个不起眼的橡胶部件——“O-ring”(O型环)。由于发射时气温过低,橡胶失去弹性,使得原本应该是密封的固体火箭助推器内的高压高热气体泄漏,最终导致高速飞行的航天飞机在高空解体。1、挑战者号最初计划于美国东部时间1月22日下午2时43分在佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射,但是因为种种原因发射推后到美国东部时间1月28日。发射前一晚,NASA工程师和负责飞船焊接及密封的塞奥科公司工程师一起讨论了天气对任务的影响。虽然有人表示了对橡胶材料密封性的担忧,但最终管理层依然决定在28日进行发射。2、28日上午11时39分,航天飞机主发动机点火,仅0.6秒后,第一个故障征兆就已显现。从现场摄像机拍摄的画面中可以看到,一股黑色烟雾从发动机右侧尾部喷出,持续了约2秒。事后调查表明此黑烟是由接缝开裂导致,主O型环原本的作用即是封闭该裂缝,但由于温度过低失效,而副O型环又因为金属部分的崩离而偏离了原有位置。3、点火后58秒,一台追踪摄像机捕捉到了右侧发动机靠近尾部支架处出现的烟羽,可燃气体开始泄露。第64秒,烟羽突然改变了形状,同时出现了肉眼可见的异常火光,这表明尾部燃料舱的液氢舱开始出现泄漏。在电脑控制下,主发动机的喷嘴开始转动,试图补偿助推器产生冲力导致的不平衡。4、在地面控制人员和宇航员看来,出现这种情况还在正常范畴内。第68秒时,地面通信告知宇航员执行加速,不到10秒钟之后,挑战者号在14600多米的高空解体,随着外部燃料箱的瓦解,脱离了正常飞行姿态的挑战者号被突如其来的巨大气流冲击下被撕裂。25秒后,残存的驾驶舱在惯性作用下升至19800米高空,随后开始自由落体,在数分钟后以330公里/小时的高速溅落海面。
美国“挑战者”号航天飞机爆炸的原因是什么?
美国“挑战者”号航天飞机爆炸的原因是因为“○圈”的不稳定。组装在火箭上的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“○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露,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“○圈”就变得非常坚硬,伸缩就更加困难。坚硬的“○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。
美国挑战者号航天飞机爆炸的原因
挑战者号航天飞机灾难于美国东部时间1986年1月28日上午11时39分(格林尼治标准时间16时39分)发生在美国佛罗里达州的上空。挑战者号航天飞机升空后,因其右侧固体火箭助推器(SRB)的O型环密封圈失效,毗邻的外部燃料舱在泄漏出的火焰的高温烧灼下结构失效,使高速飞行中的航天飞机在空气阻力的作用下于发射后的第73秒解体,机上7名宇航员全部罹难。挑战者号的残骸散落在大海中,后来被远程搜救队打捞了上来。
挑战者号最初计划于美国东部时间1月22日下午2时43分在佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射,但是,由于上一次任务STS-61-C的延迟导致发射日推后到23日,然后是24日。接着又因为塞内加尔达喀尔的越洋中辍降落(TAL)场地的恶劣天气,发射又推迟到了25日。NASA决定使用达尔贝达作为TAL场地,但由于该场地的配备无法应对夜间降落,发射又不得不被改到佛罗里达时间的清晨。而又根据预报,肯尼迪航天中心(KSC)当时的天气情况不宜发射,发射再次推后到美国东部时间27日上午9时37分。 由于外部舱门通道的问题,发射再推迟了一天。首先,一个用于校验舱门密封安全性的微动开关指示器出现了故障。[1] 然后,一个坏掉的门闩使工作人员无法从航天飞机的舱门上取下闭合装置器。[2]当工作人员最终把装置器锯下之后,航天飞机着陆跑道上的侧风超过了进行返回着陆场地(RTLS)中断的极限。[3]直到发射时限用尽,并开始采用备用计划时,侧风才停了下来。 天气预报称28日的清晨将会非常寒冷,气温接近华氏31度(摄氏-0.5度),这是允许发射的最低温度。过低的温度让莫顿·塞奥科公司的工程师感到担心,该公司是制造与维护航天飞机SRB部件的承包商。在27日晚间的一次远程会议上,塞奥科公司的工程师和管理层同来自肯尼迪航天中心和马歇尔航天飞行中心的NASA管理层讨论了天气问题。部分工程师,如比较著名的罗杰·博伊斯乔利,再次表达了他们对密封SRB部件接缝处的O型环的担心:即,低温会导致O型环的橡胶材料失去弹性。他们认为,如果O型环的温度低于华氏53度(约摄氏11.7度),将无法保证它能有效密封住接缝。他们也提出,发射前一天夜间的低温,几乎肯定把SRB的温度降到华氏40度的警戒温度以下。但是,莫顿·塞奥科公司的管理层否决了他们的异议,他们认为发射进程能按日程进行。
由于低温,航天飞机旁矗立的定点通信建筑被大量冰雪覆盖。肯尼迪冰雪小组在红外摄像机中发现,右侧SRB部件尾部接缝处的温度仅有华氏8度(摄氏-13度):从液氧舱通风口吹来的极冷空气降低了接缝处的温度,让该处的温度远低于气温,并远低于O形环的设计承限温度。但这个信息从未传达给决策层。[5]冰雪小组用了一整夜的时间来移除冰雪;同时,航天飞机的最初承包商罗克韦尔国际公司的工程师,也在表达着他们的担心。他们警告说,发射时被震落的冰雪可能会撞上航天飞机,或者会由于SRB的排气喷射口引发吸入效应。罗克韦尔公司的管理层告诉航天飞机计划的管理人员阿诺德·奥尔德里奇,他们不能完全保证航天飞机能安全地发射;但他们也没能提出一个能强有力地反对发射的建议。讨论的最终结果是,奥尔德里奇决定将发射时间再推迟一个小时,以让冰雪小组进行另一项检查。在最后一项检查完成后,冰雪开始融化时,最终确定挑战者号将在美国东部时间当日上午11时38分发射。
1986年1月28日,美国第二架航天飞机“挑战者”号在进行飞行时发生爆炸的原因是什么
“挑战者”号航天飞机失事内幕
“挑战者”号航天飞机爆炸15年后,两名飞船设计高级工程师终于打破沉默,披露了导致飞船爆炸的前因后果。
“挑战者”升空瞬间爆炸
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15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15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126英尺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126英尺长的物体,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“○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露,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“○圈”就变得非常坚硬,伸缩就更加困难。坚硬的“○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“○圈”提出质疑,因为一年前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“○圈”失灵,热气跑了出来,幸运的是,第二层“○圈”拦住了热气。博伊斯乔利现在仍保存着当时拍摄的“○圈”照片,本应是蜜色的润滑油被熏成了黑色。第一层“○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“○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“○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月25日发射,但因为天气恶劣而二度推迟。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拿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,一年前他检查的“○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“○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……
1986年1月28日,美国"挑战者"航天飞机在升空7秒后发生爆炸,你知道是怎么回事吗?
1986年1月28日,美国航天飞机“挑战者”号从肯尼迪航天中心发射72秒钟后在1.5万米高空突然爆炸,7名机组人员全部遇难。飞机在顷刻之间炸成一团红白色火雾,飞机的残骸碎片在一小时内散落到距发射中心9公里的大西洋洋面。1月28日,“挑战者”号刚刚离开卡纳维拉尔角发射台不久,就在一团火球中爆炸了。这是美国宇航史上最惨重的事故。数以千计的佛罗里达观看者和数百万电视观众目睹了这令人心碎的灾难。殉难者中有机长弗朗西斯-R-斯科比、驾驶员迈克尔-J-史密斯、宇航员朱迪恩-A-雷斯尼克、罗纳德-E-麦克纳克、埃利森-S-奥尼朱卡、格雷戈里-B-贾维斯和克里斯塔-麦考利夫。麦考利夫是一名来自新罕布什尔州康科德的女子中学教师,预期成为宇宙中的第一位普通公民。麦考利夫夫人是从许多候选人中挑选出来完成这次航天使命的,今天她的学生们也同数百万美国人一起在电视上目睹了这一不幸。对这次事故的原因还没有任何线索。国家航空航天局的官员说,在进行调查期间所有的航天飞行都应停止。“挑战者”号的发射时间原定在1月25日。由于天气不好,推迟了3天。升空时间计划在上午9时38分,但不寻常的低温使航天飞机的机体及其地面支撑结构上结了冰,故又推迟2个小时。上午11点8分,“挑战者”号离地升空,一切正常地上升了74秒。随后,当“挑战者”号距地面10英里其主引擎正要被推至全速时,航天飞机在一团火球中爆炸了。来自航天飞机的最后一句话是:“明白,全速前进!”这是斯科比对飞行控制中心说的。爆炸时出现两股巨大的白色烟云,接着,残骸碎片雨点般落下。起初,在数以千计的旅游者、宇航局的官员、记者和其他观众中包括克里斯塔-麦考利夫的丈夫、两个孩子及其父母,没人意识到发生了什么事,但当桔红色火团在空中坠下时,为“挑战者”号欢呼的人们愕然止声。爆炸发生几个小时后,航天飞机工程总指挥杰西-穆尔出席了记者招待会,他宣布委派一个临时调查小组负责审查和保护飞行数据,直至正式调查委员会成立。穆尔还说,所有计算机磁盘、记录及数据都将要妥善保管,以备调查。他否认推迟的3天对航空航天局在总统每年一月向国会提出国情咨文之前(预定在发射的当晚)发射航天飞机有任何压力。“发射这架航天飞机不存在任何压力”。穆尔说,“我们一直坚持的原则是飞行的安全居航天工程的首位。”宇航局的官员不完全相信卡纳维拉尔角的寒冷或许是导致航天飞机爆炸的一个因素的推测。据分析可能是装有38.5万加仑的液体氢和14万加仑的液体氧的外部燃料箱破裂或燃料管道破裂造成了这一悲剧。通过望远镜拍摄下的爆炸慢动作录像表明开始是小火舌在外部燃料箱基部出现,接着两个固体燃料火箭断开,然后火团吞噬了航天飞机。宇航局舰队的海岸警卫队船只仍在搜集爆炸后一小时内坠入大洋中的残骸。打捞工作还要在佛罗里达海岸18至20英里范围内的爆炸现场进行几周,政府要求居民将发现的漂到佛罗里达海岸的所有飞机碎片上交。没有发现宇航员的遗物。这一年是宇航史上最忙碌的一年,预计实施15项航天计划。然而“挑战者”号失事使美国宇航工程处于停顿状态,因为宇航局没有预备发射系统。