1454. 守望蒼穹——NASA的“裝甲部隊(duì)”

本文是“燃燒的島群”第1454篇原創(chuàng)文章，作者：Behemoth。

作者簡介：Behemoth，江蘇南京人，2014年起開始創(chuàng)作，現(xiàn)已發(fā)表、出版近70萬字。

全文共約3700字，配圖15幅，閱讀需要11分鐘，2025年9月24日首發(fā)。

本文收錄于作者“behemoth”專輯，歡迎持續(xù)關(guān)注。

為救援而生

“地球是人類的搖籃，但人類不能永遠(yuǎn)生活在搖籃里”，自古以來，人類一直沒有停止過對宇宙的探索，進(jìn)入20世紀(jì)后，隨著火箭技術(shù)的逐步發(fā)展成熟，“摘取星辰”已經(jīng)不再是遙不可及的夢想。然而，航天發(fā)射一直具有較高的危險(xiǎn)系數(shù)，火箭在發(fā)射架上爆炸的事故也屢屢發(fā)生。

圖1.發(fā)射失敗后爆炸墜毀的美國海軍“先鋒”3號（Vanguard TV3）火箭

作為液體燃料火箭技術(shù)的誕生國之一，美國不僅在航天發(fā)射領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，也在航天事故方面遭受過慘痛的教訓(xùn)，就在20世紀(jì)50年代開始推進(jìn)其第一個(gè)載人航天工程——“水星計(jì)劃”（Mercury space program）時(shí)，美國國家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）就已經(jīng)未雨綢繆的考慮到了火箭發(fā)射失敗時(shí)對宇航員的救生問題。為此，他們想到了一個(gè)頗為復(fù)雜的辦法——使用傳送裝置將宇航員從火箭轉(zhuǎn)移到發(fā)射臺附近的一個(gè)混凝土疏散掩體中，然后再派車輛頂著熾熱的火焰和漫天的碎片將其轉(zhuǎn)移至安全地帶。

圖2.美國國家航空航天局先后測試了多種救生方法，圖為逃逸塔點(diǎn)火的“紅石”火箭

由于這種“花活”風(fēng)險(xiǎn)太大，一般的車輛難以完成，因此美國國家航空航天局考慮采用軍用車輛完成這一任務(wù)，正好當(dāng)時(shí)美國陸軍剛剛列裝了M113型裝甲輸送車，經(jīng)過評估，美國國家航空航天局的專家們認(rèn)為該車簡單、可靠、通過性強(qiáng)，并配備了三防系統(tǒng)，能夠在高度危險(xiǎn)環(huán)境中運(yùn)行，非常適合執(zhí)行這樣的任務(wù)，因此拍板決定引入該車，于是就誕生了M113家族中的一個(gè)“小眾”改型。

美國國家航空航天局裝備了至少4輛M113宇航員搶救車，這些車輛絕大部分都部署在位于佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角（cape canaveral）的肯尼迪航天中心（Kennedy Space Center）。由于需要在高溫環(huán)境下工作，因此美國國家航空航天局對這些M113進(jìn)行了一系列改裝，其中的重點(diǎn)就是提升全車的耐熱耐火性能，包括在車體外部增加防火阻燃填充材料（據(jù)稱為石棉）并增加固定式防火“附加裝甲”等，目的是保護(hù)車輛免受可能在救援行動中遇到的潛在強(qiáng)烈熱量和火焰的影響。除此之外，還有至少2輛M113（編號為1號和3號）曾在車長艙口上方的車頂加裝大型玻璃指揮塔結(jié)構(gòu)。

圖3.早期型M113宇航員搶救車，離鏡頭最近的那輛車前方有一個(gè)矩形擋板，并涂有可能是石棉基涂料的耐熱材料

赴湯蹈火

在M113宇航員搶救車入列之后，美國國家航空航天局就開始摸索其運(yùn)作程序，最終形成了一套較為完善的流程，在火箭發(fā)射前，1號和2號車停放在距離發(fā)射架不到1 英里的安全位置待命，3號車則以艙門打開且隨時(shí)可以點(diǎn)火啟動的狀態(tài)空車停放在宇航員疏散掩體旁。1號和2號車輛在發(fā)射前后各配備一組全副武裝的消防員，這些身著銀色消防服，佩戴自封式呼吸裝置。

圖4.在地面訓(xùn)練中穿著消防服佩戴呼吸裝置進(jìn)入M113宇航員搶救車的消防員（左）及其乘車狀態(tài)（右）

在發(fā)射前一刻，全副武裝的消防人員擠進(jìn)車輛待命，而駕駛員則留在車外，一旦火箭發(fā)射事故發(fā)生，他將在收到緊急救援指令時(shí)進(jìn)入車輛，之后另一名車組成員將升起M113的尾部跳板門，讓全車進(jìn)入密閉狀態(tài)。此時(shí)車內(nèi)的消防員們（除了車長和駕駛員車內(nèi)還有3名消防員）不得不在狹小的人員艙內(nèi)緊緊蜷縮雙腿，而且如果他們需要向外觀察就不得不輪流通過另一個(gè)艙口的縫隙觀察，但這意味著他們必須笨拙地或站或跪在其他人中間，不過駕駛員可以“奢侈”的始終透過面向發(fā)射臺的四個(gè)縫隙向外觀察。根據(jù)要求，1號和2號車的乘員必須在10分鐘內(nèi)完成出發(fā)、到達(dá)發(fā)射地點(diǎn)、救援宇航員（必要時(shí)甚至需要進(jìn)入航天器將宇航員從座艙中拽出）、回到車內(nèi)和逃離現(xiàn)場的全過程，為了盡可能壓縮車輛和宇航員暴露在事故環(huán)境下的時(shí)間，消防人員們不知疲倦地訓(xùn)練以磨練他們的反應(yīng)時(shí)間，將每一秒的時(shí)間都用到了極致。而3號車作為宇航員的自救車輛將由宇航員們自行駕駛，如果宇航員必須乘坐滑軌吊籃才能離開發(fā)射臺，他們就會從吊籃進(jìn)入掩體然后登車撤離，為此每個(gè)宇航員/乘組都接受過相關(guān)訓(xùn)練。

圖5.在發(fā)射期間1號和3號M113宇航員搶救車位于發(fā)射架附近待命，注意其車體上的玻璃指揮塔和車體上的深色帶編號涂裝

對于宇航員而言，操縱飛船或者航天飛機(jī)與駕駛M113完全是兩回事，光是適應(yīng)使用2根操縱桿而不是傳統(tǒng)車輛的方向盤操縱車輛就需要花費(fèi)一段時(shí)間。根據(jù)操作規(guī)范，他們要使用操縱桿分別控制M113的2條履帶，當(dāng)同時(shí)向前推動2根操縱桿時(shí)車輛就會前進(jìn)，拉左邊的操縱桿時(shí)車輛就會向左轉(zhuǎn)，拉右邊的操縱桿時(shí)車輛就會向右轉(zhuǎn)，同時(shí)向后拉動2根操縱桿時(shí)車輛就會后退。在訓(xùn)練中有人會因?yàn)檎也坏绞指卸谕评倏v桿時(shí)過于用力，導(dǎo)致其他人在沒有軟質(zhì)包裹的金屬艙壁上摔得七葷八素，不過也有人在訓(xùn)練中感覺到了駕馭鋼鐵怪獸的樂趣，甚至產(chǎn)生了興奮的感覺。

值得一提的是，在服役早期，M113宇航員搶救車的車身為深色涂裝，并且在車體正面和兩側(cè)涂有車輛編號，到了20世紀(jì)70年代后，這些車輛被涂成白色，并帶有醒目的紅色車輛編號，而在2010年前后拍攝的照片顯示，這些車輛又被涂上了帶水平反光條紋的淺綠色涂裝，并帶有紅色車輛編號。

圖6.正在目擊航天飛機(jī)發(fā)射的1號車車組成員，注意其全白涂裝

圖7.2012年，正在駕駛3號車訓(xùn)練的宇航員

陸上空間站

作為月球探索項(xiàng)目的一部分，美國國家航空航天局艾姆斯研究中心（Ames research center）曾為月球車研制過一套特殊的宇航服穿脫艙門，后來技術(shù)人員們發(fā)現(xiàn)，這一設(shè)計(jì)不僅能在太空中發(fā)揮作用，在地球上也有其應(yīng)用價(jià)值，尤其是適合裝備有毒有害環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)的車輛。由此美國國家航空航天局于1994年啟動了代號為“試驗(yàn)型危險(xiǎn)物質(zhì)處置車1號”（Experimental HAZMAT Response Vehicle，以下簡稱XHRV-1）的裝甲作業(yè)車的研發(fā)。

圖8.藝術(shù)家筆下的XHRV-1處置地鐵站內(nèi)危險(xiǎn)品場景

該車研發(fā)工作由艾姆斯研究中心與食品機(jī)械化學(xué)公司（Food Machinery and Chemical Corporation，M113系列的研發(fā)方）共同完成，由于有之前運(yùn)作M113車隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)，因此這次美國國家航空航天局依然決定以該系列車作為研發(fā)平臺，不過考慮到內(nèi)部空間等因素，最終選了在M113基礎(chǔ)上經(jīng)過加長而來的M577A3。

圖9.停放在艾姆斯研究中心外的XHRV-1原型車，該車尚未安裝前機(jī)械臂

XHRV-1的裝甲車體為全密閉設(shè)計(jì)，可以為車內(nèi)的作業(yè)人員在穿過爆炸、火災(zāi)等環(huán)境時(shí)提供保護(hù)，而且車內(nèi)配備了空調(diào)超壓系統(tǒng)，不僅可以為穿著宇航服/防護(hù)服的作業(yè)人員散熱，還能在車內(nèi)提供輕微的超壓，以防外界有毒物質(zhì)侵入。

為了在昏暗環(huán)境下作業(yè)， XHRV-1的車體前部加裝了大量的燈和攝像頭，除此之外還有用于采樣的各種傳感器。在車體右下方則是機(jī)械臂安裝點(diǎn)，XHRV-1安裝的機(jī)械臂前端配有用于抓握或切割的機(jī)械手，預(yù)期負(fù)載能力為600 磅 (272 公斤)。在這個(gè)機(jī)械臂下方還計(jì)劃安裝有推土鏟，不僅可以掃除障礙并保護(hù)車體，還可以支撐伸出的機(jī)械臂。為了配合機(jī)械臂，在車體正面還有一具攝像機(jī)架用于安裝攝像機(jī)系統(tǒng)和聚光燈。

圖10.機(jī)械臂和攝像機(jī)架均已安裝到位的XHRV-1

圖11.作業(yè)人員在XHRV-1車內(nèi)遙控機(jī)械臂作業(yè)示意圖

為了讓車內(nèi)的作業(yè)人員“看得更遠(yuǎn)”，XHRV-1還配備了當(dāng)時(shí)被稱為“機(jī)器人直升機(jī)”的無人直升機(jī)，該無人機(jī)從車體左前方頂部放飛，向作業(yè)人員提供實(shí)時(shí)電視圖像以及環(huán)境數(shù)據(jù)，而作業(yè)人員則在車內(nèi)進(jìn)行遙控。

圖12.XHRV-1結(jié)構(gòu)圖，注意其無人機(jī)和無人機(jī)起降區(qū)

作為全車的核心設(shè)計(jì)，XHRV-1在尾艙門板上安裝有2個(gè)快速人員進(jìn)出艙口，這些艙口將提供一個(gè)快速進(jìn)出車輛的入口，允許多達(dá)兩名經(jīng)過特殊訓(xùn)練的車組成員快速進(jìn)出。在車內(nèi)時(shí)，作業(yè)人員無需穿戴宇航服/防護(hù)服，當(dāng)需要穿戴時(shí)，作業(yè)人員只需以“爬”的方式鉆進(jìn)與后艙口相連的的宇航服/防護(hù)服，之后封閉宇航服/防護(hù)服并關(guān)閉身后的嵌套艙門，然后將宇航服/防護(hù)服與艙口解耦，就可以進(jìn)行出艙作業(yè)。而當(dāng)完成出艙作業(yè)需要回到車內(nèi)時(shí)，作業(yè)人員回到艙口將宇航服/防護(hù)服與艙口重新耦合，之后打開艙門和宇航服/防護(hù)服，作業(yè)人員“鉆出”宇航服/防護(hù)服即可回到車內(nèi)。在整個(gè)過程中，車輛內(nèi)部的船員從未暴露在外部環(huán)境中。這是一個(gè)非常高效的系統(tǒng)，允許多名作業(yè)人員以輪換方式完成數(shù)小時(shí)作業(yè)。

圖13.研發(fā)人員演示作業(yè)人員如何將宇航服/防護(hù)服利用快速人員進(jìn)出艙口連接到尾艙門板上，扶手用于輔助穿脫

雖然XHRV-1相比現(xiàn)有的危險(xiǎn)物質(zhì)處置車輛具有保護(hù)性更強(qiáng)、持續(xù)作業(yè)時(shí)間更長等優(yōu)勢，但依然沒有引發(fā)外界的任何興趣，因此最終并沒有被發(fā)展完善，唯一的一輛原型車也在被拆除試驗(yàn)裝置后被賣給“鷹之地基金會”（Eagle Field foundation）。

圖14.被“鷹之地基金會”展出的XHRV-1原型車，已恢復(fù)為美國陸軍裝甲救護(hù)車涂裝

后繼有車

至于美國國家航空航天局依然保有的M113宇航員搶救車，由于M113早已宣布停產(chǎn)且零部件供應(yīng)日益不足，到了2013年12月，經(jīng)過多年服役的這批車輛終于宣告退役。作為替換，美國國家航空航天局又在肯尼迪航天中心部署了4輛白色涂裝的由“凱門鱷”（Caiman）型輪式防雷車（Mine Resistant Ambush Protected，MRAP）改造的宇航員搶救車，雖然有計(jì)劃為其改造出一個(gè)后尾跳板門以方便人員進(jìn)出，但推進(jìn)進(jìn)度尚不明朗。

圖15.與M113宇航員搶救車1號車同框的“凱門鱷”宇航員搶救車

至于原有的M113也沒有被完全遺忘，目前1號車被作為展品而安放在位于肯尼迪航天中心外的一個(gè)水泥平臺上，向參觀者展示其未嘗“出擊”（M113宇航員搶救車從未正式執(zhí)行宇航員搶救任務(wù)）卻又“功勞顯赫”的傳奇生涯。

- 全文完，敬請期待下一篇！-

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