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动画演示:美航天专家解释航天飞机失事原因

http://jczs.sina.com.cn 2003年2月4日 01:37 舰船知识网络版
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  根据美国航天专家最新分析,隔热瓦可能是这次导致哥伦比亚航天飞机坠毁悲剧的原因。

  美国国家宇航局的官员于北京时间2月3日在接受《休斯顿时报》采访时称,哥伦比亚在和地面失去联系之前的几秒钟向左翼倾斜。美国国家宇航局航天飞机项目负责人朗·迪特摩尔称,这种现象表明可能与一到多块隔热瓦的脱落有关。航天飞机的表面覆盖有2万块隔热瓦和2300块隔热衬垫。由于隔热瓦的技术要求相当的精确的工艺,因此每块隔热瓦造价达2000美元。而且隔热瓦都必须由工人手工一块一块安装上去。为保证航天飞机的安全,隔热瓦必须定期进行维护和更换。

  “哥伦比亚”号没有装备太空行走的装置,而且即使他们具备太空行走的装置,他们也无法到达航天飞机底部或者尾翼更换隔热瓦,而这些部位很可能是隔热瓦脱落的地方。另外,即使隔热瓦脱落的区域正好在宇航员可触及的范围,但由于每块隔热瓦在大小和形状上都不相同,因此航天飞机也没有携带备用的隔热瓦。

  美国宾州大学航空航天工程学教授大卫·斯宾瑟(David Spencer)说:“想想看,航天飞机的表面就象是隔热瓦的拼图”。隔热瓦的脱落或者损害会导致隔热瓦保护层下部的航天飞机一块或几块隔热瓦的脱落,或者损害会导致隔热瓦保护层下部的航天飞机铝构架的变形,使更多的隔热瓦脱落。假如隔热瓦的脱落到一定的数量,就会导致航天飞机在重返大气层时被巨大的压力和高温撕裂成碎片,看上去象个火球划过天空。(北斗工作室)

   附:今天中午在新浪网组织的聊天中军事专家宋宜昌认为,导致“哥伦比亚”号解体坠毁的最大可能是隔热瓦脱落。下面是他部分的聊天实录:

  宋宜昌:防热瓦非常关键,美国航天飞机一共有8种防热瓦,是哪8种,第一种叫低温重复使用表面绝热材料LRSI。第二种是高温重复使用表面绝热材料,HRSI。第三种是柔性重复使用表面绝热材料,FRSI,第四种叫高级柔性重复使用表面绝热材料,AFRI;第五种叫高温耐熔纤维复合材料,FRIC—HRSI;第六种叫增强碳/碳材料,RCC;第七种金属,第八种二氧化硅织物。这八种每一种的材料是不一样的,第一种它主要的结构叫碱性聚芳酰胺,这个主要是用在航天飞机的顶部,它的耐绝热的温度能耐394度温度,这块的温度在航天飞机重返大气层的温度是最低。

  第二种它的成分主要是二氧化硅,四硅化合物,硼-硅酸盐,它主要是装在航天飞机的鼻锥周围,主体落架舱周围,鼻锥罩界面,机翼前缘,外储箱输送管路舱门,垂直尾翼前缘。它可以耐648摄氏度到1260摄氏度。第五种高温耐熔纤维复合材料,是用铝硼硅酸盐和纯二氧化硅纤维织成的复合纤维。

  第六种是最重要的,它可以耐航天飞机重返大气层所经受的最高温度。它是把石墨和一种树脂纤把织成一种纺织品,然后在高度和真空下不断加热,最后它可以耐1700摄氏度高温。航天飞机什么地方最热呢?它主要是说它的鼻锥,还有机翼前缘,机翼前缘一共有44块RCC板,每个机翼是22块,鼻锥部分只有1块。

  主持人:大家不要着急有关军事问题稍后回答。有网友问是不是鼻锥部分的防热瓦脱落了?

  宋宜昌:因为鼻锥部分是一个整体的,只有一块,不可能脱落。

  主持人:有网友问为什么整个机身不用整块的防热材料包起来?

  宋宜昌:因为绝热材料大部分是非金属的物质,航天飞机的机身是金属,这两种材料的热膨胀系数是不一样的,如果采用整体的隔热材料,由于在高温下的膨胀系数不一样,就会变成整体脱落,所以就需要把它分成一块一块的,每块中间留出热膨胀缝,有点像铁轨之间留的缝和水泥公路面留的缝一样。它的填料是陶瓷氧化铝、三氧化二硼和二氧化硅纤维织物。

  主持人:有网友问过去也掉过防热瓦为什么没有影响航天飞机的飞行和着陆?

  宋宜昌:防热瓦通常在航天飞机的下部,它有4层,即使掉一两片也影响不是很大,因为航天飞机的下降进入大气层到着陆时间很短,所以掉一两片还来不及破坏整体结构。但是如果大面积的脱落,或者出现一种长裂缝,那就非常危险了。


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