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"暴风雪"号航天飞机

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中文名: 暴风雪号航天飞机

外文名: The space shuttle buran

隶属: 苏联

首发发时间: 1988年11月15日

重量: 105吨

暴风雪号航天飞机大小与普通大型客机相差无几,外形同美国航天飞机相仿,机翼呈三角形。机长36.37米、高16.35米,翼展23.92米,机身直径5.6米,起飞重量105吨,返回后着陆重量为82吨。它有一个长18.3米、直径 4.7米的大型货舱,能把30吨货物送上近地轨道,将20吨货物运回地面。头部有一容积70立方米的乘员座舱,可乘10人,设计飞行寿命100次。[1]

简介

1988年11月15日,前 科学家们认为,这次完全靠地面控制中心遥控机上电脑系统,在无人驾驶的条件下自动返航并准确降落在狭长跑道上,其难度要比1981年美国航天飞机有人驾驶试飞大得多。

首先,暴风雪号的主发动机不是装在航天飞机尾部,而是装在能源号火箭上。这样就大大减轻了航天飞机的入轨重量,同时腾出位置安装小型机动飞行发动机和减速制动伞。

其次,暴风雪号着陆时,可用尾部的小型发动机做有动力的机动飞行,安全准确地降落在狭长跑道上,万一着陆姿态不佳,还可以将航天飞机升起来进行第二次着陆,从而提高了可靠性。而美国航天飞机靠无动力滑翔着陆只能一次成功。

第三,暴风雪号能像普通飞机那样借助副翼、操纵舵和空气制动器来控制在大气层内滑行,还准备有减速制动伞,在降落滑跑过程中当速度减慢到50公里/小时时自动弹出,使航天飞机在较短距离内停下来。

经历发展

有翼航天器的先锋当属60年代初在著名工程师 1967年开始制造有人驾驶轨道飞机的缩比试验器。在这些1/2和1/3模型中,代号“105.11”的模型用于亚音速大气层试验,“105.12”用于超音速研究,“105.13”用于高超音速研究,但这一项目于1969年6月被中止,当时的国防部长格列奇科元帅认为这简直就是“天方夜谭”。1974年6月30日,在火箭发动机专家格鲁什科的支持下,“螺旋”计划恢复实施,并拟进行轨道飞机的亚音速飞行试验。1976年10月11日,该轨道飞机完成了第一次飞行,一年后的11月27日也完成了“米格-105”试验机从KM型机上在5000米高度上的第一次投放,总共进行了8次试飞,从而确定了该空天飞机的亚音速气动性能和各系统在大气层中飞行的性能。

该空天飞机呈平底形状,采用升力体式机身,前部较大并向上翘起,因此该机又被戏称为“套鞋”。这种几何形状可大大降低机身在再入大气层时的受热程度。该机的独特之处是其可变式机翼。机翼安装时与水平面呈60度角,在起飞、轨道飞行和再入大气层时用作垂直安定面。在再入大气层并将速度降低到亚音速后,机翼转至水平状态,从而增加了升力。机身、机翼和巨大垂直尾翼的后掠角度分别为78、55和60度。“米格-105”安装有科列索夫研制的RD-36-35K型涡轮喷气发动机,轨道发动机由19台大小不一的发动机组成,以进行轨道粗定位和精确机动。该飞机长8.5米,高3.5米,重4220公斤,翼展7.4米。这一方案最终被取消,但空天飞机的研制工作仍在继续进行。

在70年代初,美国研制了“太空梭”轨道飞机,也就是目前正在使用的航天飞机。这一时间,前苏联也开始制造自己的“太空梭”,即“暴风雪”号航天飞机。为研究从轨道返回时防热问题,设计者还研制了“布拉风-4”无人驾驶试验器,以“宇宙”系列的代号完成了4次轨道飞行,时间分别为1982年6月4日、1983年3月16日和12月27日及1984年12月19日。最初两架空天试验机均溅落在印度洋上,其打捞工作引起了西方国家的注意。于是,后两架“布拉风”均着陆于克里米亚海区。“暴风雪”号于1988年11月15日发射升空,并完成了极其精确的自动着陆。暴风雪号首航成功,按计划应很快开始载人飞行,后来,苏联的政治与经济生活发生了巨大变化,航天计划拨款急剧减少,于是,“暴风雪”号也就成了“多余之物”。

首飞成功

真正的轨道飞行是在1988年11月15日,承担任务的是OK-1K1。 这次自动飞行的难度显然要比美国1981年哥伦比亚号航天飞机有人驾驶的首航大得多。暴风雪号配备有小型引擎,可以在一定程度上实现有动力返航,如果第一次着陆失败还可作二次飞行;它还可以通过机翼舵面调整飞行姿态,着陆时机动性也比美国的航天飞机强。

从第一次飞行执行的任务看,这显然不是计划中唯一的一次无人飞行试验,因为这次飞行连最重要的生命保障系统都没有测试。自动飞行是很成功的,它顺利抵抗住了速度达每小时34千米的侧风,降落后机身中线与跑道中线距离只有5英尺。这意味着即使是在发射时间上已落后于美国的航天飞机领域,前苏联的航天技术仍然是世界一流的。

暴风雪号的成功首飞给各国带来了很大影响,人们期待着它能够早日作载人飞行。同年,前苏联发行了一枚以暴风雪号为主题的邮票

优异性能

“暴风雪”号在某些技术方面优于美国的航天飞机,主要表现在:

(1)航天飞机上的主发动机是在“能源”号火箭上,大大地减轻了航天飞机的入轨重量。虽然它比美国的航天飞机略大了一些,但它的重量反而减轻了约5吨,这样就可以多装一些有效负荷。

(2)“能源”号火箭可以一箭多用,既可以发射航天飞机,也可以发射别的航天器,适应了当时苏联太空军备竞赛的需要。而且“能源”号火箭可以分段回收,重复使用,提高效益。

(3)“能源”号火箭一、二级均采用液体推进剂,因而火箭的可靠性较高。而且“暴风雪”号航天飞机万一发生故障,可用自身的机动发动机使航天飞机进入较低的轨道或立即返回发射场,大大提高了航天飞机的安全性能。

(4)“暴风雪”号航天飞机上虽然没有主发动机,但有两台小型机动发动机,着落时如果第一次着落不成,还可以像普通飞机一样拉起来,再次进行着落,安全性能比较高。

(5)“暴风雪”号在轨道运行时,完全依靠无人自动驾驶,其技术难度更大。

参考来源