航天飞机的软肋——保温泡沫材料

是美国航空航天局花费了了巨资而重新设计的外贮箱，目的是防止在发射时外贮箱上的较大保温泡沫材料脱落撞击航天飞机机身和助推器。在2005年航天飞机STS-114进行首次复飞前，美国航空航天局曾对外贮箱采取了以下几项改进措施：改进了保温泡沫材料的安装方式，提高了保温材料敷设工艺的标准，并重新培训了为外贮箱喷涂保温泡沫材料的技术工人，提高了他们的操作工艺技能，减少了泡沫材料中的空隙。工程师们和经考核合格的技术工人小组用了1年半的时间才完成了对外贮箱外包层进行的改装工作，尤其是在外贮箱上安装了调温装置，如加热器，而不是仅靠泡沫材料来防止冰的形成。但首次复飞的结果表明，美国航空航天局为航天飞机所做的改进措施极不理想，因为虽然发射时其外贮箱表面的保温泡沫材料脱落物数量确实大大减少了，不过尺寸仍比较大，有4块脱落的保温泡沫材料的尺寸超过了美国航空航天局的安全标准，有1块甚至接近造成哥伦比亚号航天飞机失事的泡沫材料大小,质量达400多克，幸亏它没有击中轨道器。对于轨道器来讲，不同部位的防热瓦受损后产生的风险是不一样，有15%的防热瓦一旦受损有可能引起85%的事故风险。在这次航天飞机进行第2次复飞前，美国航空航天局又对航天飞机外贮箱进行了第2次大“手术”：去掉了曾在2005年发现号首次复飞时从外贮箱“凸起气动负荷”(PAL)斜面处脱落的保温泡沫材料，因为经过细致的检查、分析和测试，航天飞机项目小组认为：“凸起气动负荷”(PAL)斜面的保温泡沫材料容易脱落，而且并非必不可少，将其拆除会对航天飞机更安全。这些保温泡沫层原本作为遮风屏保护下面的电缆和加压线，用来在航天飞机超音速进入环地轨道的过程中缓冲风力。此外，原计划改进外贮箱加压管道金属支架的保温泡沫层，因为这些被称为“冰霜斜面”( ice frost ramp) 部位的保温泡沫层也容易出现泡沫脱落问题，但最终还是没有去掉30多个支架部位的保温泡沫层，而7月2日发现的保温泡沫层裂缝正好位于支架部位。这些举措可减少保温泡沫脱落的可能性，但它是美航空航天局有史以来在空气动力方面对航天飞机所进行的最大改进。最大空气动力学改动。经过1年左右的论证、检测和分析，美国航空航天局官员目前认为，-的电缆和增压管线在发射时不会出现问题。在经过对航天飞机的外贮箱检测后，美国航空航天局负责人和工程师称，保温泡沫脱落的风险已经被控制到可接受范围。美国航空航天局官员表示，尽管一些工程人员认为对航天飞机外贮箱还需改进，但航空航天局仍打算使用目前的外贮箱，并按计划在7月份发射发现号航天飞机。美国航空航天局官员称，有关外贮箱的任何进一步改进将在发现号返航之后进行。从技术上讲，保温泡沫材料的脱落确实已经成为航天飞机的顽疾，而且在短期内很难解决。美国航空航天局表示，要想在航天飞机升空时不产生任何泡沫碎块，已被证明过于困难和昂贵，但应把泡沫碎块控制在40克以内。
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