我国载人登月的梦舟飞船已经顺利完成了零高度逃逸飞行实验。从现场画面来看,梦舟飞船的逃逸过程依然需要依赖逃逸塔的协助。在飞船和逃逸塔的组合体到达预定高度后,还需要进行分离操作。事实上,无论是用于载人登月的梦舟飞船,还是长征10号载人火箭,这些设计都包含了逃逸塔作为一项重要保障设施。
虽然梦舟飞船作为我国新一代载人飞船,与美国太空探索技术公司(SpaceX)研发的载人龙飞船一样,都能搭载最多7名航天员,但为何梦舟飞船的发射依然保留了逃逸塔的设计,而不像龙飞船那样取消了这一设施,依旧遵循国际惯例呢?
逃逸塔在载人航天中一直是保护航天员生命安全的重要装置。在火箭发射的上升阶段,一旦出现故障,逃逸塔能迅速启动,帮助飞船摆脱危险区域。其工作原理是通过逃逸塔上的发动机产生强大推力,在极短的时间内将飞船与故障火箭分离,然后飞船会打开降落伞,安全着陆。
尤其在火箭发射的前几分钟,发动机故障或箭体结构异常等风险较高,此时逃逸塔的存在为航天员提供了直接而可靠的保障。它的作用尤为重要,可以显著提高航天员在高风险阶段的生存几率。
熟悉载人航天的人可能会注意到,载人火箭的顶端通常有一个尖尖的装置,那就是逃逸塔的所在。不仅是我国的长征2F载人火箭,俄罗斯的联盟号载人火箭,以及美国为载人登月研发的SLS火箭,它们都采用了逃逸塔设计。
不过,并不是所有的载人航天载具都包含逃逸塔设计。例如,美国已经退役的可重复使用航天飞机就没有逃逸塔。此外,美国的猎鹰9号火箭也没有采用逃逸塔。不过,这并不意味着载人航天就可以完全没有逃逸系统。猎鹰9号之所以不设计逃逸塔,是因为它将逃逸系统集成到了载人龙飞船中,而美国航天飞机没有逃逸功能,这在1986年导致了挑战者号航天飞机的悲剧——在发射过程中爆炸,造成7名航天员不幸遇难。
龙飞船采用的发射方式没有逃逸塔设计,而是通过飞船自身的推进系统实现紧急逃逸。相比传统的逃逸塔,龙飞船的设计去除了这一额外的重量和复杂性,降低了发射成本,并且由于其可重复使用,符合了商业航天日益发展的需求。
然而,要完全依赖飞船的动力系统进行逃逸,对发动机的响应速度、推力以及整体动力系统的可靠性提出了极高的要求,因此在技术实现上确实具有较大难度。当前,我国在这一领域的技术尚不完全成熟。
但这并不意味着梦舟飞船在技术上存在差距。实际上,梦舟飞船在综合性能上已经达到了全球领先水平。尽管它在发射时仍保留了逃逸塔的设计,但实际上已经集成了多重逃逸系统。梦舟飞船突破了传统的“火箭负责逃逸、飞船负责救生”的模式,采用了“大气层内逃逸塔逃逸,大气层外整船逃逸”的方案。逃逸塔负责从发射阶段到上升抛塔之前的逃逸任务,而在抛塔后至近地轨道阶段,飞船的服务舱动力将接管逃逸,飞船的返回舱统一控制后续的救生操作。
逃逸塔的技术在中国载人航天实践中经过了十余次成功验证,已经非常成熟。通过将逃逸塔与飞船自身动力相结合,能够根据不同任务阶段合理分配逃逸任务,降低单一系统的技术风险和设计难度,从而提高任务的稳定性和可靠性。这种设计思路不仅能保障航天员安全,还能有效推进载人登月任务的实施。
中国航天一贯将航天员的生命安全置于首位,增加多种逃逸手段意味着更多的安全保障。作为一种独立的逃逸装置,逃逸塔能够与飞船的逃逸功能互为补充,即便飞船自身的发动机等系统发生故障,逃逸塔依然有可能发挥作用,帮助航天员脱离险境。尽管这样会增加一定的发射成本,但也显著提高了逃逸系统的可靠性和冗余度。
此外,载人龙飞船仅能执行近地轨道任务,而梦舟飞船不仅承担近地空间站任务,还需要执行载人登月任务,这两者在任务性质上有着显著的差异。梦舟飞船的“双逃逸”方案能够在现有技术条件下更好地满足这两类任务的逃逸需求,为航天员提供更加全面、可靠的安全保障。同时,梦舟飞船的模块化设计对逃逸系统的灵活性提出了更高要求。
总的来说,梦舟飞船保留逃逸塔设计是基于多方面的考虑,包括航天员安全、技术可行性以及任务的具体需求。随着技术的不断进步,我们有理由相信,在未来的某一天,或许梦舟飞船的设计会完全摒弃逃逸塔这一传统装置。