川航機長劉傳健是感動中國2018年度人物之一

提到劉傳健

就不得不說發生在去年的那起航空事故

 

事件回顧：2018年5月14日，川航3U8633航班在萬米高空突然發生駕駛艙風擋玻璃爆裂脫落的緊急狀況。駕駛艙瞬間失壓，副駕駛險些被吸出機外，艙內氣溫降至零下40度，儀器多數失靈。生死關頭，劉傳健克服了威脅生命安全的低溫、缺氧、強氣流等危險，憑借著強大的心理素質以及過硬的操作技術，在成都雙流機場安全迫降，確保了機上119名旅客生命安全，創造了世界航空史上的奇跡。

 

回想起那次驚險的事件

在為英雄機長點贊的同時

也許有人會產生這樣的疑問

航天器舷窗會不會突然爆裂脫落呢

在查找了相關資料后

小編并沒有發現類似的情況

 

我們知道，航天器面臨的環境可比飛機要復雜得多，那么看似普通的航天器舷窗是怎樣做到如此堅固的呢？

實際上，航天器舷窗面臨著更多困難，而這些困難一一被化解并不只是因為航天器舷窗的特殊材質，還要得益于航天器舷窗的獨特結構。

清晰透明的航天器舷窗

航天器舷窗大多是三層結構，最外層采用耐熱性能好的高硅氧或石英玻璃，用做熱防護；中間層與最內層采用熱穩定性好、強度高的強化硅酸鹽玻璃，用來承壓、承力。

三層玻璃結構示意

最外層與中間層之間為真空，避免熱對流，更大程度上進行熱防護。同時，中間層與最內層玻璃之間則充氮氣，并且玻璃與艙體接縫處采用橡膠來密封，提高中間層與最內層的承壓、承力能力。

采用如此復雜的結構是有道理的，請往下看：

各個擊破

防熱玻璃與密封玻璃分開，避開了單層玻璃需要耐高溫同時密封的難點，兩項難題分開解決，各個擊破；

逐漸降溫

內兩層玻璃經適當的隔熱，已接近中溫和常溫，因而比較易于實現密封；

冗余設計

內兩層的單層玻璃的承壓能力按飛船艙內正常大氣壓設計，而使用雙層玻璃是為了保證承壓與密封的冗余設計，即雙層玻璃中任一層損壞時，另一層玻璃仍可以正常工作。

為了實現牢不可破，航天器舷窗還不單只有3層玻璃的結構形式呦！比如，國際空間站上的廣角天窗的防護玻璃就多達4層，由外到內分別為碎片防護層、冗余承壓層、主承壓層和內部防護層。其最外層的碎片防護層的結構又是相對獨立的，如果最外層出現損傷還可以更換。

國際空間站上的廣角天窗

可見，通過精心選材加上獨特設計打造出來的航天器舷窗是非常牢靠的，但在復雜的空間環境中，也存在著它的“天敵”，比如空間碎片與微流星。

近地空間上的空間碎片分布

空間碎片的大小從微米級到米級都有，分布在常用的載人航天器軌道區域。微流星是在星際空間高速運動的固體中性不帶電顆粒，質量通常小于1克。

通常，航天器、空間碎片與微流星在各自的軌道上高速運行。如果航天器不慎與之相撞，就可能會對航天器舷窗造成損壞，嚴重的甚至會危及整個航天器的安全運行。這種說法可一點都不夸張呦，兩個高速運行的汽車突然相撞，那種情況盡管也十分糟糕，但車速比起太空中物體的速度來說就不算什么了。

在美國航天飛機120多次飛行過程中，共發生了50次軌道物體碰撞，25塊舷窗因撞擊需要更換。挑戰者號航天飛機在一次飛行中，雙層舷窗中的一層被小碎片撞擊后打穿了一個小洞。此外，蘇聯宇宙1275號（COSMOS-1275）導航衛星1981年7月發生的爆炸事件，據推測也是由碎片撞擊引起的。

航天飛機舷窗被碎片撞擊的痕跡

所以，每一次事故都可能是致命的，小小碎片真是“傷不起”！為了避免事故和傷害，各主要航天大國也正積極地開展相關研究。中國科學家早在20世紀90年代就開展了相關研究，并已逐漸建立起相關的機構和觀測站。

空間環境預報中心發布的空間碎片預報圖

未來，一方面我們將通過監測、搜索和研究空間碎片及微流星體的分布、軌道和運動規律，對空間碎片及微流星體進行編目，建立相關的數據庫，規避它們對航天器帶來的危害。另一方面，隨著新材料的涌現以及技術的不斷革新，相信航天器也會變得愈加堅固。未來可期，讓我們拭目以待吧！

 

參考文獻/

[1]顧逸東，等[M].探秘太空.中國宇航出版社，2011.

[2]中國載人航天工程辦公室[M].中華民族的航天夢——載人航天知識問答.中國宇航出版社，2013.



航天器舷窗會突然爆裂嗎？

圖文簡介

川航機長劉傳健是感動中國2018年度人物之一，提到劉傳健就不得不說發生在去年的那起航空事故……