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主题:【原创】阿波罗13号 -- donkeyking

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家园 小麻烦与大事故(2)

在升空2天之后(4月13日美国东部时间,又是一个不吉利的13),宇宙飞船已经飞离地球321,860公里。地面控制中心要求指令舱驾驶员John Swigert搅拌氧气缸,这是为了避免气缸里的液氧结层变粘稠(a task required to prevent the oxygen "slush" from stratifying)。

John Swigert执行了这个看起来无害的操作,但是这个操作给整个登月行动带来了一场灾难。

一个猛烈的震动伴随着砰的一响,John Swigert和这次任务的指令长James Lovell开始都以为是登月舱驾驶员Fred Haise搞得恶作剧,但是很快主告警灯亮了起来。Swigert立刻向地面控制中心报告,“休斯顿,我们这有问题了”。和这次任务的指令长James Lovell和登月舱驾驶员Fred Haise此时正在进行宝瓶号登月舱的检验(提前三个小时进入登月舱--小麻烦与大事故(1)),Lovell感到震动后立即过来,发现主电压板B的电压开始持续下降。接下来警告灯显示三个燃料电池中的两个,电压开始持续下降。Lovell的第一个反应是失望,登月计划要取消了,因为技术手册上明令禁止在服务舱只有一个燃料电池工作的情况下,进行登月活动。

Lovell继续检查仪表,接下来发现两个氧气缸的气压显示出现了异常,其中一个氧气缸好像完全空了,另外一个压力也在持续下降。

到底怎么了,是传感器或者仪表出故障了吗?还有刚才的震动和不寻常的声音是怎么发出的,飞船是不是被宇宙中的陨石撞上了?

让我们再来回顾一下,事故发生的详细过程

控制大厅里可以实时监测到阿波罗13号的主要飞行数据。

55:52:00 (这个时间是阿波罗13号的飞行时间,它相当于美国东部时间10:05 PM April 13 EST)

55:52:31 – 因为一号液氢缸的压力过低触发了主警报灯

55:52:58 – 地面控制中心控制员 (Jack Lousma): 13号,我们有更多的东西要你做,如果你有机会,搅拌一下氧气缸。

55:53:06 - Swigert: "Okay."

55:53:07 - Lousma: “如果需要,可以查找一下Bennett彗星”

55:53:12 - Swigert: "Okay. 准备操作."

55:53:18 – 一号氧气缸的风扇被开启.

55:53:19 – 二号氧气缸压力下降了8 psi.

55:53:20 - 二号氧气缸风扇被被开启.

55:53:20 – 稳定控制系统被瞬间电流扰动(Stabilization control system)

55:53:21 - 二号氧气缸压力下降了 4 psi.

55:53:22.718 -稳定控制系统电力被瞬间电流扰动.

55:53:22.757 – 交流主电压板B的电压下降1.2 伏.

55:53:22.772 – 三号燃料电池在一个采样内电流突然升高了11.1 安培

55:53:26 – 二号氧气缸的压力开始升高并持续了24秒

55:53:38.057 –交流主电压板B的电压在一个采样内下降11 伏

55:53:38.085 -稳定控制系统被瞬间电流扰动

55:53:41.172 -三号燃料电池在一个采样内电流突然升高了22.9 安培

55:53:41.192 -稳定控制系统被瞬间电流扰动.

55:54:00 - 二号氧气缸压力升高,最后停到953.8 psia.

55:54:15 - 二号氧气缸压力开始升高.

55:54:30 - 二号氧气缸氧气数量读数丛满刻度处开始下降2秒,最后达到了满刻度的75.3%.

55:54:31 - 二号氧气缸温度开始迅速上升.

55:54:43 – 通往三个燃料电池的氧气流速开始衰减.

55:54:45 - 二号氧气缸压力达到最大值1008.3 psia.

55:54:51 - 二号氧气缸氧气数量读数开始丛最高点回落,一直回落到信号消失,显示传感器已经失效

55:54:52 - 二号氧气缸温度传感器显示为-151.3 F(华氏度).

55:54:52.703 - 二号氧气缸温度温度突然下降到测量温度可读刻度范围之外,显示这个传感器已经失效了.

55:54:52.763 – 在二号氧气缸压力传感器失去压力读数前的最后感测到的压力是995.7 psia.

55:54:53.182 – 在宇宙飞船的X,Y,Z轴上突然都感到了加速度.

55:54:53.220 - 稳定控制系统开始走时变化(rate changes ).

55:54:53.323 – 一号氧气缸压力下降4.2 psi.

55:54:53.500 – 整个燃料电池电流增加2.8 安培.

55:54:53.542 – 在指令和服务舱中X, Y, 和 Z轴的加速度显示为1.17g, 0.65g, 和0.65g.

55:54:53.555 –因为直流主电压板B的电压过低触发了指令舱的主警告灯. 警告灯在6秒之后被关闭。所有的数据都显示低温2号液氧缸失去了压力。

55:54:54.741 – 在一号燃料电池中的氮气压力已经低过了最低刻度,显示传感器已经失效了.

55:54:55.350 – 遥感信号恢复了.

55:54:56 – 服务舱推进系统引擎阀门温度在7秒钟内上升了1.65华氏度. 直流主面板A的电压下降了 0.9伏到28.5 伏,主面板B的电压从0.9伏上升到29伏. 整个燃料电池中的电流比比丧失遥感信号前高15安培。大电流持续了19秒。2号氧气缸温度读数在遥感信号恢复后高出可读刻度范围,可能传感器已经失效了。而压力读数在遥感信号恢复后低于可读刻度范围,显示可能有破裂的管线。一个氧气缸的压力读数是19psi,这个传感器可能失效了。一号氧气缸的压力读数是781.9psi.

55:54:57 – 二号氧气缸氧气数量读数在遥感信号恢复之后高于可读刻度范围,显示传感器失效.

55:55:01 – 输入到一号和三号燃料电池的氧气速度在持续下降7秒后接近0.

55:55:02 – 在服务舱的3号区的氧化剂罐的表面温度在15秒钟内,上升了3.8华氏度。在服务器舱推进系统内的氦罐在32秒内温度上升了3.8华氏度.

55:55:09 – 直流主电压板A的电压恢复到29.0伏,直流B板恢复到28.8伏。

55:55:20 – Swigert向地面报告说“OK,休斯顿,我们这遇到麻烦了”: "Okay, Houston, we've had a problem here."

55:55:28 – 地面飞行控制员Lousma回应: "这里是休斯顿,请再说一遍."

55:55:35 - Lovell: "休斯顿,我们有麻烦了(Houston, we've had a problem.)主电压板B电压不足."

55:55:42 - Lousma: "收到. 主电压板B电压不足."

55:55:49 – 二号氧气缸温度开始持续下降59秒,显示传感器失效了.

55:56:10 – 登月舱驾驶员Fred Haise报告说: “OK,现在好了,休斯顿,电压看起来正常,我们刚才感到很大震动(bang),接着警告就响起来了,我记得电压板B刚才有一个电流跃升”.

55:56:30 - Lousma: "收到, Fred"

55:56:38 – 二号氧气缸的氧气数量开始飘忽不定持续了69秒,最后低于可读刻度范围,显示传感器失效。

55:56:54 - Haise: "In the interim here, we're starting to go

ahead and button up the tunnel again."

55:57:04 – Haise报告:“那次震动一定晃动了传感器,现在看二号氧气缸的氧气数量,它刚才下降了20-60%,现在它是满刻度”

55:57:39 – 因为直流主面板B的低电压触发了主警告灯,告警在六秒之后被关闭.

55:57:40 – 直流主面板B的电压降到26.25伏,并继续快速下降.

55:57:44 – Lovell报告:“OK,我们正在检查我们的服务舱反作用控制系统(RCS)。1号氦气瓶,B在最大安全速度之下,D在最大安全速度之下。2号氦气瓶,D和2号推进器在最大安全速度之下,A和C都在安全速度之下。交流电源总线在两秒钟内失效了”

原文在下

"Okay. And we're looking at our service

module RCS helium 1. We have -- B is barber poled and D

is barber poled, helium 2, D is barber pole, and secondary

propellants, I have A and C barber pole."

AC bus fails within 2 seconds.

55:57:45 – 3号燃料电池失效.

55:57:59 – 燃料电池电流开始下降.

55:58:02 – 因为交流主面板B引起的警告被复位了。

55:58:06 – 直流主面板低电压触发了主警告灯.

55:58:07 – 直流主面板A的电压降到26.25伏,几秒钟之后,又降到25.5伏.

55:58:07 – Haise报告说: "交流主面板B电压正在下降."

55:58:25 – Haise报告说: "是的,主面板A现在电压不足。读书大概是25.5。主面板B的电压正在下降."

56:00:06 – 通向2号燃料电池的氢气流速过高,触发了主警告灯.

待续

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人物简介

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如果把John (Jack)Swigert和被他所接替的Ken Mattingly相比,你会发现如果我们用一帆风顺,吉星高照来形容Ken Mattingly的话,John (Jack)Swigert的运气灰暗很多。他侥幸代替了Ken Mattingly踏上了这次必定要出大麻烦的旅程。经过一番心惊肉跳的旅程之后,他总算安全回到了地球。因为在事故中的出色表现,被选为美苏太空对接的美方指令舱正选驾驶员,可是后来又稀里糊涂得卷入了阿波罗15号邮票首日封丑闻,尽管他什么也没拿(偷),但是仍然被认为在调查过程中说谎,不适合作为公众人物。结果被宇航局从美苏太空对接项目名单中拿了下来。

John (Jack)Swigert从航天局出来之后,开始从政,在1982年11月国会选举中,当选为众议院议员,但还没有宣誓就职就在12月份因为骨癌去世(在他去世之后,他的替补在1983年特别选举中再次获胜,保住了这个席位),他也是第一个去世的登月宇航员(阿波罗11-17)。

看完John (Jack)Swigert的简介之后,我不禁感慨,作为替补John (Jack)Swigert有过过人表现,但是作为正选则经常不在状态。

名词解释

1. 反作用控制系统RCS (Reaction control system )

用于宇宙飞船在太空中调整高度和转向。它可以提控给太空船在任何方向或组合方向的移动(移动量很小)。它也可以给太空船提控扭矩,使其旋转或滚动。与此相对的是飞船上的火箭发动机,但是它只能提供飞船在单一方向上的移动,而且力量要大得多。

阿波罗号的登月舱和服务舱都拥有RCS系统,他们使用喷射氦气来完成来使飞船调整姿态。

阿波罗号的登月舱上的RCS

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2. 燃料电池

简单的说,在正常情况下,氧气和氢气将在燃料电池中发生作用,产生电和水。

具体情况,您可以从这里得到详细描述http://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_cell

3. 稳定控制系统(Stabilization control system)

图解

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参考

http://en.wikipedia.org/wiki/Reaction_control_system

http://en.wikipedia.org/wiki/Jack_Swigert

http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunar/ap13chrono.html

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