小火箭出品
本文作者：邢強博士
本文共3896字，40圖。預計閱讀：5分鐘。
本系列共5篇，本文為第4篇。
公元1959年8月，也就是在馬克西姆提出逃逸塔概念的11個月之後，名為小喬的火箭就頂著帶有人類首個逃逸塔的水星飛船出現在了弗吉尼亞逃逸系統測試中心。
當時如日中天的飛機製造商麥克唐納公司主動請纓，接下了製造飛船的任務；而當時的大汽車生產企業克萊斯勒公司則趕來幫助美國宇航局生產火箭箭體；在第二次世界大戰期間，生產過最多飛機的北美航空則專門成立了火箭與飛彈部，準備成為項目的主承包商。
小火箭注：整個第二次世界大戰期間，北美航空共出廠各型戰鬥機和轟炸機41191架。
僅5個月的時間，6套飛船和火箭就齊備了。
小喬火箭和帶有逃逸塔的水星飛船飛行正常。
公元1959年12月4日協調世界時16點20分，一隻名為山姆的恆河猴，乘坐小喬火箭2號機，在11分06秒的飛行中，飛出了312公里，彈道高點85公里。
頂個逃逸塔，飛船和火箭不僅能飛，而且還能運猴子和猩猩。
詳見小火箭在2016年2月2日發布的報告《猴子，真正的太空探索先驅》。
或許是急於證明自己，人類的首款逃逸塔還沒等到水星飛船做完全部測試，自己先點了一把。
1960年11月21日，工程師們聚集在卡納維拉爾角第5號發射場。
一枚紅石彈道飛彈（火箭）頂著一個無人版本的水星飛船準備做一次亞軌道發射試驗。
協調世界時14點00分，火箭點火。
然後，驚險的一幕出現了。
紅石火箭在離地10厘米後，主發動機突然主動關閉。火箭結結實實地又蹲坐了回去。
當時，固定火箭的所有螺栓早已斷開，火箭沒有任何其他支撐。而貯箱內搖搖晃晃的液氧，隨時會讓火箭連同飛船一起躺倒在發射場並釀成大禍。
然而，老天爺幫忙。就在火箭升空10厘米後又坐回來的時候，發射場的風突然停了。一切變得非常安靜。
此時，控制信號還是連通著的。指揮員準備再次點火，讓發動機重新啟動。
指揮大廳裡，已經有人在喊：“天哪，趕緊再點火，火箭要是躺倒了就完了！”
就在此時，紅石-水星火箭頂端的逃逸系統突然開始自動工作。
固體火箭發動機開始啟動，強大的推力把水星飛船拉起，然後快速飛到了150米遠的地方。僅5秒，逃逸系統就讓水星飛船來到了距離地面1200米的空中。
然後，水星飛船開始拋減速傘並快速自動切斷傘繩，緊跟著拋出了面積最大的主傘。
不一會兒，水星飛船就安安穩穩地降落在了距離火箭370米遠的地方。
面對發射場裡從液氧貯箱的泄壓閥不停向往釋放騰騰白霧的火箭和旁邊不遠處彈出無線電信標和閃光燈呼救的無人水星飛船，指揮人員們慌了：
這家夥，逃逸系統還挺靈。但是，火箭現在還是帶電的，自毀系統已經失靈了，萬一火箭一會兒自己也點了，橫著飛到附近的城鎮就壞了。
於是，負責發射場安保的美國空軍軍官，叫來了3位神槍手，準備在遠距離瞄準紅石火箭的推進劑貯箱和液氧貯箱射擊，打出幾個孔並在發射場引爆火箭。
發射指揮員帶著幾位工程師奮力阻止了這樣的行為。
大家能做的，只是靜靜等待，期待火箭電力耗盡或者液氧蒸發完畢。
這紅石火箭是由紅石飛彈改裝而來。為了備戰，紅石飛彈的電池是非常可靠的。原本隻用工作100多秒的電池，整整耗了一夜，才逐漸出現了要沒電的跡象。
此時，天已經蒙蒙亮了。工程技術人員就這樣守在指揮大廳整整一夜，等著電池耗盡，液氧貯箱裡的液氧蒸發完畢，才算是鬆了一口氣。
這一夜，海邊的卡納維拉爾角，居然沒有起絲毫的微風。
事後，火箭完好無損，飛船除了逃逸塔需要換新，降落傘需要補充之外，還和新的一樣。火箭和飛船都被運到了馬歇爾太空中心的亨茨維爾工廠，簡單維護之後，就又加入了試驗飛行測試序列。
發射總指揮，揉了揉疲憊的雙眼，說出了一句經典：
“弟兄們，我有這麽一個體會：在火箭發射的過程中，如果你不知道該如何去做，那就什麽都不要做。”
故障原因，在3天后被查明：這枚紅石火箭上的供電電纜沒有更換，而是沿用的紅石飛彈的。飛彈的供電線要照顧到彈頭的相關子系統，比火箭的要長一些。這導致本該被早些拉斷的電源線在發射過程中還在持續供電。
這些多餘的電流觸發了主發動機控制系統的繼電器，導致發動機錯誤地執行了關機程式。29毫秒後，整個控制電路進入重置狀態。
火箭也就在升空10厘米後，又坐了回去。
這次飛行，被後人稱作“四英寸太空之旅”。（10厘米相當於4英寸）
如果離地四英寸也算火箭的話，這簡直就要成為人類最早的可完全重複使用的火箭和飛船了。
不管怎樣，這次試驗，雖然萬分驚險，但是有一點重大收獲：
人類第一款逃逸系統，工作可靠，而且擁有一定的自主判斷和主動工作的能力。
從此，宇航員有了一定程度的安全保障。
公元1961年5月5日，美國宇航員艾倫·謝潑德乘坐自由7號水星飛船，被一枚由紅石彈道飛彈改裝而成的運載火箭送入太空，實現了人類第一次亞軌道飛行。
在華盛頓特區的白宮，同樣有人密切關注著謝潑德代表美國宇航員乃至全人類進行首次亞軌道飛行的情況。
謝潑德的亞軌道飛行，通過電視直播，後來的統計數字表明，當天有4500萬人進行了觀看。
小火箭風格：
時任美國總統肯尼迪，副總統約翰遜，還有阿利·伯克海軍上將等人都在觀看實況。
阿利·伯克？怎麽聽起來這麽耳熟？
沒錯！就是那個阿利·伯克級飛彈驅逐艦的那個阿利·伯克。據小火箭所知，這是美國海軍史上，第一次以一位還依然在世的海軍將領的名字來命名一級軍艦。
如今，在我們設計載人飛船的時候，能夠快速逃逸的性能，是標準配置，體現了以人為本，生命至上的原則。
反覆
逃逸塔雖然在美國的第一個載人航天工程 水星計劃裡表現出色，但是到了美國第二個載人航天工程 雙子座計劃中，卻又讓位給了彈射座椅。
上圖就是水星計劃的歷次發射的場景，可以看到，雖然火箭用了紅石和宇宙神這樣不同的型號，但是飛船頂部的逃逸塔都是非常醒目的。
到了雙子座計劃，載人航天的要求從送一位宇航員進入太空提升為同時送兩位宇航員進入太空。
載荷品質的翻倍讓火箭工程師們倍感壓力。
他們找來了大力神2號洲際彈道飛彈來幫忙。有關該型飛彈，詳見小火箭的的系列報告《井與肼的魅惑：大力神2號洲際彈道飛彈》
大力神2號飛彈一級火箭發動機局部特寫。較粗的是四氧化二氮輸送管，較細的，靠右側的是混肼-50輸送管。
噴管的材料是347不鏽鋼。347是美國ASTM標準確立的標號，對應到咱們中國的國家標準，應該叫做0Cr18Ni11Nb不鏽鋼。
大力神2號飛彈的第二級採用一台LR-91液體火箭發動機。該發動機一開始的設計是燒液氧煤油的，後來改為混肼-50/四氧化二氮配置，使大力神2號飛彈成為了一枚全部採用常溫燃料的洲際飛彈。
強大的發動機賦予了大力神2號洲際彈道飛彈巨大的潛力，使其能夠成為一款足夠厲害的運載火箭。
然而，縱覽歷次雙子座載人航天的發射，我們都沒能在飛船頂部發現有逃逸塔。
原來，為了能夠充分把運載火箭的運力用在載人上，由單人變成雙人，工程師拿掉了逃逸塔。畢竟，在沒有出事的情況下，逃逸塔是個嚴重影響火箭運力的死重。
但是，一旦出事怎麽辦呢？
別急，工程師們有辦法。
人類首款傘翼滑翔飛船逃逸系統，伴隨著雙子座飛船橫空出世。
可收放的起落架，折疊傘翼，使得該飛船擁有了在高空脫離火箭後，自主滑翔著陸的能力。
這種設計，使得在緊急情況下，載人飛船能夠搖身一變，成為沙灘滑翔傘翼機。
當然，如果在低空低速的情況下出現問題，達不到開傘條件怎麽辦？
沒事，有彈射座椅這種成熟方案保底。
在雙子座計劃中，兩個宇航員成一定角度分別彈射出艙。
另外就是開足宣傳攻勢了：採用常溫的肼系列燃料和四氧化二氮氧化劑的組合的火箭，其爆炸的火球直徑小於低溫推進劑的，因此彈射座椅就已經足夠使用了，沒有必要再用逃逸塔。
小火箭覺得，這麽說，倒是有點兒道理。但是，要知道，常溫有毒燃料推進劑雖然燒起來沒有煤油和液氧組合那麽凶猛，不過它們可是還帶有魔法傷害屬性的。
好在整個雙子座載人工程中，沒出現什麽大情況，這使得對於要不要在雙子座飛船上使用逃逸塔的爭論被埋入了歷史的塵埃當中。
登月
到了阿波羅時代，我們可以看到，逃逸塔又回來了。
畢竟，3000多噸液氧煤油的爆炸，可不是鬧著玩兒的。
為了驗證頂著高高的逃逸塔的飛船在大氣層內飛行的可靠性，人們又想起了水星時代的小喬火箭。
這是小喬二代火箭頂著阿波羅飛船和逃逸塔準備進行測試的場景。
為什麽要用小喬二代，而不是繼續重啟之前的老款小喬火箭呢？
答：因為阿波羅飛船比水星飛船大太多了。
上圖左側從左到右：阿波羅計劃的土星-5號運載火箭、雙子座計劃的大力神-2號運載火箭、水星計劃的宇宙神運載火箭；
上圖右側從上到下：阿波羅飛船、雙子座飛船、水星飛船。
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