瀚海狼山（匈奴狼山）前两天的推文中，分别提到了航天飞机和固体大型火箭。而过去同时具备这两样的大型飞行物就是超级大国的航天飞机系统。因此要区分单纯的航天飞机轨道器和完整的航天飞机系统的差异。单纯的轨道器自然就是平时说的航天飞机。但是单纯这样一个“飞机”是根本无法飞行的。只能从轨道上减速以后滑翔返回地面。在地面上进行转场运输还需要用其他的大型飞机驮着飞。因此完整的航天飞机，应该算完整的航天飞机系统。其实主要是由4大部件组成：第一就外观可见的航天飞机本身；第二是中间巨大的航天飞机外挂燃料箱。这个燃料箱特别巨大，给外界感觉航天飞机是挂在这个燃料箱上，当然com/so/事实.html' target='_blank'>事实也是如此。但是这个巨大的物体，就是个外皮很薄的易拉罐，基本相当于航天飞机轨道器的“副油箱”。

只不过由于这个副油箱过于巨大，喧宾夺主之下，反倒显得它成了这个组合体的假主体。这个外燃料罐外壳全重不到28吨，却在内部装填了760吨的液氧和液氢，因此确实是薄皮大馅，由此也是很大的安全隐患。这个巨大的燃料罐并没有自己独立的喷嘴，它仍然只是航天飞机轨道器本身外挂的副油箱而已。另外一左一右比较明显而且外形一致的，是2个巨型固体火箭助推器。每个全重590吨。都可以提供1250吨的推力，两个合计提供2500吨的推力。这两个固体助推器从发射台开始工作，一直把航天飞机综合体送到45公里的高空后完成任务，也就是固体燃料烧干净后分离。这2个固体助推器顶部有降落伞，外壳落海回收。然后航天飞机带着巨大的燃料罐继续往上飞。即使整个燃料罐的液氢都烧完，此时整个组合体的速度仍然在7公里每秒上下。

此时航天飞机还不能入轨，必须依靠轨道器上本身的燃料和氧化剂再助推几十秒才能达到入轨速度，因此航天飞机算标准的1.5级入轨的飞行器。航天飞机这个系统在使用的几十年里，发生了2次大事故，给人印象最深的自然是1986年的挑战者号的凌空爆炸。事故原因是基本清楚的，但是网上大多数描述却颠三倒四。狼山就把这个事情再捋一捋，看看有哪些要点需要注意。挑战者号在起飞73秒以后，在距离地面16600米的高度爆炸。肇事的起因是右侧的那个固体助推器燃气泄露。但是爆炸之后，两个助推器居然没事一样的继续飞行。导致事故现场爆炸云团上出现了著名的“角”。这就是那2个固体助推器继续飞行的轨迹。只是发射监控部门担心这两个各自500吨的“大炮仗”，万一落入人口密集区会引发严重后果，把它们2个在空中无线遥控引爆了而已。为何最早的肇事者没爆，反倒航天飞机当空炸成了碎片呢？这就要从2个固体助推器的设计和制造的先天强弱点开始讲。

这2个590吨的助推器其实单个直径3.7米，有60多米长，内装500多吨浇筑好的固体燃料。如此巨大的体量，既没办法一次浇筑也没办法整体运输。因此这2个助推器其实是一段一段的像钓鱼竿一样“插接”起来的。大约7米一段，外表是钢壳，非常结实，这也是大爆炸都没炸碎这两者的原因之一。每段钢壳虽然都很坚固，但是每段钢壳之间的接缝处却容易泄露高温高压燃气。于是用了最简单的办法，就是在这些缝隙上套上了2层橡胶圈。等于是简单的用两道“猴皮筋”来堵高温高压燃气，这么做其实早晚要出大问题！原因也很简单，仅仅用两层橡胶圈来强行封堵温度超过2500摄氏度，压力惊人的高速燃气，这不是开玩笑吗。因此即使在挑战者号爆炸前，生产和重复装填2枚固体大火箭的厂家，已经发现内圈的橡胶密封圈基本每次发射都被高温彻底融化的危险现象。以前燃气没有泄露。第一靠外圈的第二层橡胶圈还没有失效；第二靠固体燃料剧烈燃烧时。

在固体大火箭的内部，临时形成了一层铝氧化物熔渣，等于是自带一定的密封隔热性质，但是这层熔渣并不稳定，遇到猛烈的振动就会自然脱落。因此过去发射，固体大火箭没有严重泄漏高压高温燃气其实都是偶然的，最终出问题才是必然的。一旦固体大火箭的高温高压燃气泄漏，就会严重的干扰和加热旁边和易拉罐一样薄弱的大型燃料箱，让里面的低温液氧和液氢迅速沸腾膨胀，超过外壳的压力承受极限爆裂，早晚会引发系列大爆炸。而在1986年1月29日的发射当天，本来一向炎热的佛罗里达州的卡纳维拉尔角，气温居然下降到了零下5摄氏度。在空旷的发射架上，实际气温更下降到零下十几度。本来就很脆弱的橡胶密封圈在低温下基本失效。两名参与制造固体火箭的工程师事先提出了警告。但是该公司的上层并没有接纳这些建议，最终发射还是被放行。两名工程师甚至认为整个飞行体一开始点火就会炸在发射台上。

不过开始点火后似乎一切正常，当组合体飞到高度8000米，瞬间航速已达每秒677米，突破了音障。50秒钟时，地面曾有人发现航天飞机右侧固体助推器侧部冒出一丝丝黑烟，这说明密封失效的状况已经开始。52秒时，地面指挥中心通知航天飞机上的指令长将发动机恢复全速。59秒时，高度10000米，主发动机已全速工作，助推器已燃烧了近450吨固体燃料。此时，地面控制中心和航天飞机上的计算机上显示的各种数据都未见任何异常。65秒时，指令长向地面报告“主发动机已加大”。“明白，全速前进”是地面测控中心收听到的最后一句报告。第73秒时，高度16600米，航天飞机组合体突然闪出一团亮光，外挂燃料箱凌空爆炸，航天飞机轨道器本体被瞬间炸得粉碎，与地面的通讯中断，监控中心屏幕上的数据全部消失。挑战者号变成了一团大火。反倒两枚失去控制的固体助推火箭，基本没有受到爆炸的影响，包括最初肇事的那枚右侧的固体火箭。两者快速脱离火球。像2只角一样向前飞去，在第100秒时，安全官通过遥控装置将它们2个也当空引爆了。

由于挑战者号航天飞机的轨道器本体在第一次爆炸的当时已经被整体炸碎，即使乘员舱部分完整，也无法让上面的7名成员生还。大量的空中碎片整整降落了一个多小时。随后搜救展开。事后调查表面：发射时现场气温过低，发射台上已经结冰，造成固定右副燃料舱的橡胶密封环硬化、失效。固体大火箭的燃料中添加了铝粉，燃烧形成的铝渣堵住了裂缝，在明火冲出裂缝前临时替代了橡胶密封环的密封作用。不过挑战者号大限将近，另一个自然的不利要素让最后一点侥幸也不复存在。这就是在组合体飞到大约1万米的高度时，遇到了风速瞬间超过60米每秒的高空湍流，相当于5级台风的风速。引发了组合体的强烈位移和剧烈的颤振。航天飞机的尾流也瞬间成了Z形，说明这股高空强气流确实存在。猛烈风吹造成的内部振荡，让固体大火箭内部的铝渣防护层也最终脱离，高温喷流不断的喷射泄露，加热旁边主燃料罐内部的液氧，

薄弱的燃料罐在高压下瞬间破裂，数百吨液氢和液氧被瞬间点燃引发了大爆炸。其实在发射前不到30分钟，从附近万米高空飞过的一下757已经报告有剧烈湍流的存在，但是发射中心并没有当回事，最后一次机会也错过了。那么为何猛烈的爆炸没有当即摧毁2枚固体火箭。反倒把航天飞机本身炸碎了呢？按照瀚海狼山（匈奴狼山）个人的分析。在爆炸前，固体火箭和大燃料罐整体的连接已经松动，而且固体大火箭的钢外壳也比较结实。因此爆炸并没有破坏这两者，甚至最早肇事的右侧火箭都没有破损。这也说明，如果载人舱是在组合体的顶端，并且有瞬间逃逸火箭可用，那么即使发生凌空大爆炸，成员仍然有逃逸返回的可能。而航天飞机本身被当即炸碎，有两个原因：一个是挂载的位置比较低，是燃料罐大爆炸的主要威力区。另外一点可能更重要，就是航天飞机的燃料系统和燃料罐其实是一体的。燃料罐爆裂爆炸后，也瞬间把航天飞机轨道器自身内部的液氧和液氢也一起引爆了。等于爆炸同时在轨道器内部发生，这样的挑战者号，绝无逃出升天的可能。