暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)飛機(jī)解析
1988年11月15日,蘇聯(lián)的暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)從拜科努爾航天中心發(fā)射升空,47分鐘后進(jìn)入距地面 250公里的圓形軌道。它繞地球飛行兩圈,在太空遨游三小時(shí)后,按預(yù)定計(jì)劃于9時(shí)25分安全返航,準(zhǔn)確降落在離發(fā)射點(diǎn)12公里外的混凝土跑道上,完成了一次無人駕駛的試驗(yàn)飛行。
科學(xué)家們認(rèn)為,這次靠地面控制中心遙控機(jī)上電腦系統(tǒng),在無人駕駛的條件下自動(dòng)返航并準(zhǔn)確降落在狹長(zhǎng)跑道上,其難度要比1981年美國(guó)航天飛機(jī)有人駕駛試飛大得多。首先,暴風(fēng)雪號(hào)的主發(fā)動(dòng)機(jī)不是裝在航天飛機(jī)尾部,而是裝在能源號(hào)火箭上。這樣就大大減輕了航天飛機(jī)的入軌重量,同時(shí)可以騰出位置安裝小型機(jī)動(dòng)飛行發(fā)動(dòng)機(jī)和減速制動(dòng)傘。其次,暴風(fēng)雪號(hào)著陸時(shí),可用尾部的小型發(fā)動(dòng)機(jī)做有動(dòng)力的機(jī)動(dòng)飛行,安全準(zhǔn)確地降落在狹長(zhǎng)跑道上,萬一著陸姿態(tài)不佳,還可以將航天飛機(jī)升起來進(jìn)行第二次著陸,從而提高了可靠性。而美國(guó)航天飛機(jī)靠無動(dòng)力滑翔著陸只能一次成功。第三,暴風(fēng)雪號(hào)能像普通飛機(jī)那樣借助副翼、操縱舵和空氣制動(dòng)器來控制在大氣層內(nèi)滑行,還準(zhǔn)備有減速制動(dòng)傘,在降落滑跑過程中當(dāng)速度減慢到50公里/小時(shí)時(shí)自動(dòng)彈出,使航天飛機(jī)在較短距離內(nèi)停下來。
[2] 暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)性能參數(shù)
質(zhì)量:105噸
有效載荷:30噸
著陸質(zhì)量:82-87噸
機(jī)組成員:2-10人
飛行時(shí)間:7-30日
軌道傾角:50.7-110度
軌道高度:250-1000千米
著陸速度:312-360km/h
長(zhǎng)度:36.37米
高度:16.35米
翼展:23.92米
機(jī)翼掠角:45度
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)航天飛機(jī)材料
制造暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)需要研制具有強(qiáng)度和熱物理性能的新型材料,這類材料既要達(dá)到設(shè)計(jì)要求的重量,又要保證航天飛機(jī)的飛行安全。
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)防熱層的個(gè)功能是將再入時(shí)的氣動(dòng)加熱產(chǎn)生的熱量釋放到周圍空間;第二個(gè)功能是使 內(nèi)部鋁蒙皮的溫度不超過150~170 ℃。此外防熱層還要有足夠的強(qiáng)度,能在-150~1300 ℃溫度范圍內(nèi)多次使用,且性能和尺寸不容許有明顯變化。防熱層的結(jié)構(gòu)類似于空心磚的防熱瓦,防熱瓦體積的95 %是空的,5%填充的是石英纖維。這種多細(xì)孔防熱瓦是由直徑一二微米的石英纖維均勻擺放并在高溫中燒結(jié)而成的。表面涂覆抗腐蝕層。黑色涂層可保證防熱層在等離子流中的穩(wěn)定性,并能將熱能輻射到周圍空間;白色涂層可減輕陽光對(duì)航天飛 機(jī)的加熱。此外,涂層還要保護(hù)防熱瓦免受機(jī)械損傷、污染和水氣腐蝕 。
防熱瓦固定在航天飛機(jī)金屬外殼表面,是用專門研制的有機(jī)硅膠粘接的。,粘接用膠要最少;第二,要 在30 ℃溫度保持粘接強(qiáng)度;第三,是在150 ℃時(shí)硅膠要有彈性;最后,粘接要求在常溫下進(jìn)行。
此外,在航天飛機(jī)的艙門、機(jī)翼的活動(dòng)部件、舷窗和乘員的艙門的密封部分均采用新型材料—熱填實(shí)器,其 中有耐1250一1650 ℃高溫的線繩型熱填實(shí)器,有刷子式熱填實(shí)器及彈性密封條。
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)機(jī)身采用了傳統(tǒng)的航空材料—鋁,但它有了新的性能,在低溫下不變脆,在振動(dòng)和聲負(fù)載條件下能經(jīng)受-150~+160℃ 的溫度變化。此外,在航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)中廣泛采用了鈦合金。許多結(jié)構(gòu)件還采用了特型鋼材,這種鋼材是用鐵和鎳、鉻、鉆、欽與其它合金元素冶煉而成的,具有的強(qiáng)度、韌度和硬度。暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)大約有2000多個(gè)活動(dòng)部件,它們是在干摩擦條件下工作的。這些部件是用高強(qiáng)度鋼、鎳和鈦合金制造,具有抗摩損覆蓋層,可保證可靠性。
蘇共為暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)研制了48種新型材料,其中有許多材料在配方、工藝和性能方面是的。在 這些研究成果中有150 多項(xiàng)獲得了發(fā)明證書。暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)使用的材料集中體現(xiàn)了科技和工業(yè)上的成就,它們將被應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。例如,在制成陶瓷防熱瓦、碳纖維、粘合劑和合成細(xì)毛氈之后,便開始 生產(chǎn)玻璃纖維、碳纖維、合成纖維和陶瓷纖維、新型粘合劑。[3]
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)發(fā)射流程
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)
倒計(jì)時(shí)30分:清理發(fā)射臺(tái)
倒計(jì)時(shí)11分:發(fā)射系統(tǒng)開始自檢
倒計(jì)時(shí)8秒:主引擎點(diǎn)火
倒計(jì)時(shí)0秒:助推引擎點(diǎn)火,發(fā)射升空
發(fā)射后150秒:助推火箭分離
發(fā)射后480秒:推進(jìn)火箭燃盡,落入太平洋
發(fā)射后47分:暴風(fēng)雪號(hào)進(jìn)行42秒變軌機(jī)動(dòng),抵達(dá)高度250千米的軌道
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)“螺旋”計(jì)劃
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)
有翼航天器的先鋒當(dāng)屬60年代初在工程師洛吉諾洛金斯基下研制的“50-50計(jì)劃”,也稱“螺旋”計(jì)劃。1962年,米高揚(yáng)的第155設(shè)計(jì)局根據(jù)科羅廖夫下達(dá)的任務(wù)開始研制“50-50”計(jì)劃,其中的“50號(hào)產(chǎn)品”為單座空天飛機(jī),而“50-50”號(hào)產(chǎn)品”為高超音速載機(jī)?!?0”這一數(shù)字表示為即將到來的偉大十月革命50周年獻(xiàn)禮,并計(jì)劃在此時(shí)進(jìn)行首期亞音速試驗(yàn)。高超音速載機(jī)由圖波列夫設(shè)計(jì)局負(fù)責(zé)研制,它應(yīng)在極大的速度(M5.5~6)和24~30公里的高度上釋放這架10噸重的空天飛機(jī)。計(jì)算表明,該系統(tǒng)的有效載荷重量約為其發(fā)射重量的12.5%,且有85%的發(fā)射重量返回地球,而當(dāng)時(shí)科羅廖夫設(shè)計(jì)的320噸重的聯(lián)盟火箭只能將發(fā)射重量的2.5%送上太空,返回地球的只有2.8噸重的著陸器。同時(shí),“螺旋”不光能返回,它還可以再次飛行,而且無需航天發(fā)射場(chǎng)。當(dāng)時(shí)制造了試驗(yàn)型軌道飛機(jī),并進(jìn)行了計(jì)劃內(nèi)的飛行。在返回大氣層時(shí),它就像飛機(jī)一樣,可在半徑為600~800公里的范圍內(nèi)選擇著陸點(diǎn)。它的用途極為廣泛,既可作為航天轟炸機(jī)或偵察平臺(tái),也可作為航天載機(jī)或作為有人駕駛的救援機(jī),同時(shí)還可作為截?fù)魴C(jī)或只是作為技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)。
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)
1967年開始制造有人駕駛軌道飛機(jī)的縮比試驗(yàn)器。在這些1/2和1/3模型中,代號(hào)“105.11”的模型用于亞音速大氣層試驗(yàn),“105.12”用于超音速研究,“105.13”用于高超音速研究,但這一項(xiàng)目于1969年6月被中止,當(dāng)時(shí)的長(zhǎng)格列奇科元帥認(rèn)為這簡(jiǎn)直就是“天方夜譚”。1974年6月30日,在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)專家格魯什科的支持下,“螺旋”計(jì)劃恢復(fù)實(shí)施,并擬進(jìn)行軌道飛機(jī)的亞音速飛行試驗(yàn)。1976年10月11日,該軌道飛機(jī)完成了次飛行,一年后的11月27日也完成了“米格-105”試驗(yàn)機(jī)從圖-95KM型機(jī)上在5000米高度上的次投放,總共進(jìn)行了8次試飛,從而確定了該空天飛機(jī)的亞音速氣動(dòng)性能和各系統(tǒng)在大氣層中飛行的性能。
該空天飛機(jī)呈平底形狀,采用升力體式機(jī)身,前部較大并向上翹起,因此該機(jī)又被戲稱為“套鞋”。這種幾何形狀可大大降低機(jī)身在再入大氣層時(shí)的受熱程度。該機(jī)的之處是其可變式機(jī)翼。機(jī)翼安裝時(shí)與水平面呈60度角,在起飛、軌道飛行和再入大氣層時(shí)用作垂直安定面。在再入大氣層并將速度降低到亞音速后,機(jī)翼轉(zhuǎn)至水平狀態(tài),從而增加了升力。機(jī)身、機(jī)翼和巨大垂直尾翼的后掠角度分別為78、55和60度?!懊赘?105”安裝有科列索夫研制的RD-36-35K型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),軌道發(fā)動(dòng)機(jī)由19臺(tái)大小不一的發(fā)動(dòng)機(jī)組成,以進(jìn)行軌道粗定位和精確機(jī)動(dòng)。該飛機(jī)長(zhǎng)8.5米,高3.5米,重4220公斤,翼展7.4米。這一方案最終被取消,但空天飛機(jī)的研制工作仍在繼續(xù)進(jìn)行。
在70年代初,美國(guó)研制了“太空梭”軌道飛機(jī),也就是已經(jīng)退役的航天飛機(jī)。這一時(shí)間,蘇聯(lián)也開始制造自己的“太空梭”,即“暴風(fēng)雪”號(hào)航天飛機(jī)。為研究從軌道返回時(shí)防熱問題,設(shè)計(jì)者還研制了“布拉風(fēng)-4”無人駕駛試驗(yàn)器,以“宇宙”系列的代號(hào)完成了4次軌道飛行,時(shí)間分別為1982年6月4日、1983年3月16日和12月27日及1984年12月19日。最初兩架空天試驗(yàn)機(jī)均濺落在印度洋上,其打撈工作引起了西方國(guó)家的注意。于是,后兩架“布拉風(fēng)”均著陸于克里米亞海區(qū)?!氨╋L(fēng)雪”號(hào)于1988年11月15日發(fā)射升空,并完成了極其精確的自動(dòng)著陸。暴風(fēng)雪號(hào)首航成功,按計(jì)劃應(yīng)很快開始載人飛行,后來,蘇聯(lián)的政治與經(jīng)濟(jì)生活發(fā)生了巨大變化,航天計(jì)劃撥款急劇減少,于是,“暴風(fēng)雪”號(hào)也就成了“多余之物”。[4]
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)研制歷史
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)
早在太空時(shí)代之前,就有人討論過建造可重復(fù)使用的飛機(jī)形航天器了。如的齊奧爾科夫斯基就考慮過將飛機(jī)送入大氣層以外的可能性。蘇聯(lián)的航天功臣科羅廖夫很早就將RP-318滑翔機(jī)安裝上火箭引擎做試驗(yàn)。20世紀(jì)60年代,米高揚(yáng)設(shè)計(jì)局設(shè)計(jì)了一種可重復(fù)使用的小型飛船螺旋(Spiral)號(hào),它由超音速飛機(jī)發(fā)射,發(fā)射后則由自備的捆綁火箭作動(dòng)力源。
70年代初,美國(guó)制定了研制航天飛機(jī)的計(jì)劃,并將其列為載人航天的首要項(xiàng)目。美國(guó)人最初的目的是為了發(fā)展一種更經(jīng)濟(jì)的軌道運(yùn)輸工具以取代宇宙飛船和運(yùn)載火箭,但蘇聯(lián)當(dāng)局則將這一新型航天器視為未來美國(guó)搭載核的工具,并于1976年決定發(fā)展類似的航天器作為對(duì)這種“威脅”的回應(yīng)。蘇聯(lián)人將其取名為“暴風(fēng)雪(Buran)”。當(dāng)年米高揚(yáng)設(shè)計(jì)局從事螺旋計(jì)劃的部分技術(shù)人員,以及來自莫爾尼亞、米亞西舍夫等設(shè)計(jì)局的一些工程師也被調(diào)去從事暴風(fēng)雪計(jì)劃。暴風(fēng)雪的主體由新成立的莫爾尼亞聯(lián)合體全權(quán)負(fù)責(zé)研發(fā)。
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)
與暴風(fēng)雪一起研制的是重型運(yùn)載火箭能源號(hào)(Energia)。它可以用來發(fā)射暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī),也可以單獨(dú)作為運(yùn)載火箭使用,這與美國(guó)航天飛機(jī)設(shè)計(jì)不同,主要是出自蘇聯(lián)沒有開發(fā)大型固體火箭經(jīng)驗(yàn)的考慮。這個(gè)設(shè)計(jì)是由能源聯(lián)合體的負(fù)責(zé)人Valentin Glushko提出的。暴風(fēng)雪號(hào)自身沒有主推進(jìn)引擎,只有兩個(gè)小型引擎供調(diào)整軌道姿態(tài)用,起飛時(shí)它可以看作是能源號(hào)火箭的載荷。很多人認(rèn)為,這一設(shè)計(jì)實(shí)際上要優(yōu)于美國(guó)的航天飛機(jī),因?yàn)槿绱俗龇▽⒔档秃教祜w機(jī)的事故率,并可提高其搭載的有效載荷。但在暴風(fēng)雪與能源火箭對(duì)接并運(yùn)送到發(fā)射臺(tái)的過程中,采用的是水平運(yùn)輸?shù)姆绞?,這顯然沒有美國(guó)的垂直運(yùn)輸來得方便。
最初的設(shè)計(jì)(有些還早暴風(fēng)雪計(jì)劃)有幾種,分別由米高揚(yáng)、米亞西舍夫、切諾梅等設(shè)計(jì)局提出,各方案差別非常大,其中包括改良螺旋號(hào)飛船,使其可以用質(zhì)子火箭發(fā)射的方案。其中一種設(shè)計(jì)甚至沒有機(jī)翼結(jié)構(gòu),這是為了使其更適合高速大迎角飛行;最后的著陸則通過降落傘調(diào)整。但最終蘇聯(lián)人還是采用了三角翼的設(shè)計(jì)。
拜科努爾發(fā)射場(chǎng)為暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)和能源號(hào)火箭建造了3座發(fā)射臺(tái),但3號(hào)發(fā)射臺(tái)從未使用過。
暴風(fēng)雪號(hào)的設(shè)計(jì)要求是可使用100次以上,能夠?qū)?0噸有效載荷送入200千米高、傾角50.7度的地球軌道;標(biāo)準(zhǔn)機(jī)組成員4人,包括正副駕駛員各一,另有2名從事艙外活動(dòng)和其他領(lǐng)域研究的宇航員。在暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)上要能夠進(jìn)行復(fù)雜的軍事研究。抵抗的軍事活動(dòng)也是暴風(fēng)雪號(hào)的設(shè)計(jì)任務(wù)之一。同時(shí)研制暴風(fēng)雪號(hào)的目的還有研究美國(guó)的航天技術(shù)以增強(qiáng)蘇聯(lián)的實(shí)力。
另外,安東諾夫設(shè)計(jì)局還為解決暴風(fēng)雪號(hào)的運(yùn)輸問題專門設(shè)計(jì)了安-225“夢(mèng)幻(Mryia)”大型運(yùn)輸機(jī)。安-225于1985年開始設(shè)計(jì),1989年背負(fù)暴風(fēng)雪號(hào)飛行,是目前已有的體積、載重能力的飛機(jī),迄今只生產(chǎn)了1架。它的原形是安-124,但采用的是雙垂直尾翼設(shè)計(jì),運(yùn)載能力比安-124提高了50%。[4]
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)地面測(cè)試
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)
最初,暴風(fēng)雪承擔(dān)的角色是航天和空間站(尤其是日后的和平號(hào)空間站)運(yùn)輸工具。航天飛機(jī)的建造工作在1980年開始,架全尺寸航天飛機(jī)模型完成于1984年。據(jù)信前蘇聯(lián)共建造了數(shù)架航天飛機(jī),這是為了解決他們計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)薄弱而作的。他們?cè)诓煌臋C(jī)身上安置了不同的電子設(shè)備,采用了不同的設(shè)計(jì)以作測(cè)試用。其中供太空飛行用的幾架編號(hào)分別為OK-1K1、OK-2K1、OK-1K2、OK-2K2和OK-3K2(后兩架似未完工),其他都是僅供地面試驗(yàn)的,有些機(jī)身還不是完整的。
飛行測(cè)試始于1983年,但最開始只是用小型比例模型作試驗(yàn)。首架全尺寸模型在試飛24次后報(bào)廢了;次飛行測(cè)試是在1988年春。參加測(cè)試的模型多用“宇宙****”為編號(hào)。
1985年,暴風(fēng)雪號(hào)的機(jī)翼運(yùn)抵拜科努爾。同年還進(jìn)行了能源號(hào)火箭的次點(diǎn)火測(cè)試,但在點(diǎn)火后2.58秒,系統(tǒng)檢測(cè)到引擎渦輪出了故障;隨后的測(cè)試還發(fā)現(xiàn)了液氦泄露等問題。第二次測(cè)試是成功的,引擎運(yùn)行了390秒。為保證有充足的冷卻水做測(cè)試,附近的城市不得不停水10天。
而暴風(fēng)雪計(jì)劃的弊病也逐漸暴露出來:幾乎所有的研制進(jìn)度都沒有達(dá)到最初的要求。別的不論,單是暴風(fēng)雪號(hào)的零件運(yùn)輸也成了大問題:人手不足,經(jīng)驗(yàn)不夠。蘇聯(lián)政府召集了大量工人前往拜科努爾,使這里為航天飛機(jī)準(zhǔn)備的211設(shè)施工作人員從600人驟增到1800人。1986年5月,剛剛組裝好的暴風(fēng)雪號(hào)開始進(jìn)行電子系統(tǒng)的測(cè)試。8-9月開始進(jìn)行能源號(hào)火箭的發(fā)射試驗(yàn)。
在暴風(fēng)雪號(hào)真正上天之前,蘇聯(lián)共進(jìn)行了140余次飛行試驗(yàn),其中包括近70次自動(dòng)著陸試驗(yàn)。
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)首飛成功
暴風(fēng)雪號(hào)原定于1988年10月29日進(jìn)行太空飛行,但倒計(jì)時(shí)階段因?yàn)檐浖收蠈?dǎo)致發(fā)射程序終止??茖W(xué)家修復(fù)了問題后決定下一次升空日期定在11月15日。當(dāng)天的天氣是陣雪,風(fēng)速達(dá)到20m/s(發(fā)射終止的標(biāo)準(zhǔn)是15m/s),但是發(fā)射主管決定堅(jiān)持完成任務(wù)。
從拜科努爾發(fā)射的能源號(hào)運(yùn)載火箭將暴風(fēng)雪號(hào)送入近地軌道。飛行持續(xù)了205分鐘,環(huán)繞地球軌道2次,然后降落在拜科努爾的尤比雷尼機(jī)場(chǎng)。
暴風(fēng)雪號(hào)的整個(gè)飛行過程在蘇聯(lián)研發(fā)的Biser-4艦載計(jì)算機(jī)控制下自動(dòng)運(yùn)行(這臺(tái)計(jì)算機(jī)源自IBM System/370,蘇聯(lián)對(duì)其進(jìn)行了完善)。為了對(duì)飛行過程進(jìn)行測(cè)控,蘇軍在太平洋上部署了“聶德林”號(hào)測(cè)量船和蘇聯(lián)的“喬治·多布羅沃爾斯基”號(hào)測(cè)量船。
在返回地球時(shí),暴風(fēng)雪號(hào)曾發(fā)生過一次意料之外的狀況,但對(duì)該狀況的調(diào)查結(jié)果反而說明了為暴風(fēng)雪號(hào)設(shè)計(jì)的自動(dòng)駕駛軟件的高可靠性。離地面只剩11公里時(shí),暴風(fēng)雪號(hào)的電腦收到了著陸地點(diǎn)天氣不佳的信息,然后做出了一個(gè)180度的轉(zhuǎn)彎動(dòng)作,出乎所有人的意料。(最初暴風(fēng)雪號(hào)從西北方向靠近著陸點(diǎn),進(jìn)行轉(zhuǎn)彎之后改成從南端靠近)。調(diào)查結(jié)果表明,暴風(fēng)雪號(hào)的計(jì)算機(jī)自主規(guī)劃了這條新的著陸路線,從而避開大風(fēng)順利降落。
在執(zhí)行180度轉(zhuǎn)彎動(dòng)作時(shí),暴風(fēng)雪號(hào)從地面雷達(dá)中消失,通信一度中斷。地面控制人員立刻決定啟動(dòng)飛船上的自毀系統(tǒng),但暴風(fēng)雪號(hào)的設(shè)計(jì)者——莫爾尼亞聯(lián)合體的負(fù)責(zé)人——決定靜觀其變,最后飛船有驚無險(xiǎn)地降落,緊急情況得到了成功處理。
暴風(fēng)雪號(hào)最初沒有手動(dòng)控制降落模式。但是飛船的測(cè)試者和宇航員都強(qiáng)烈要求設(shè)計(jì)者允許手動(dòng)控制飛船降落。
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)優(yōu)異性能
“暴風(fēng)雪”號(hào)在某些技術(shù)方面優(yōu)于美國(guó)的航天飛機(jī),主要表現(xiàn)在:
(1)航天飛機(jī)上的主發(fā)動(dòng)機(jī)是在“能源”號(hào)火箭上,大大地減輕了航天飛機(jī)的入軌重量。雖然它比美國(guó)的航天飛機(jī)略大了一些,但它的重量反而減輕了約5噸,這樣就可以多裝一些有效負(fù)荷。
(2)“能源”號(hào)火箭可以一箭多用,既可以發(fā)射航天飛機(jī),也可以發(fā)射別的航天器,適應(yīng)了當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)太空軍備競(jìng)賽的需要。而且“能源”號(hào)火箭可以分段回收,重復(fù)使用,提高效益。
(3)“能源”號(hào)火箭一、二級(jí)均采用液體推進(jìn)劑,因而火箭的可靠性較高。而且“暴風(fēng)雪”號(hào)航天飛機(jī)萬一發(fā)生故障,可用自身的機(jī)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)使航天飛機(jī)進(jìn)入較低的軌道或立即返回發(fā)射場(chǎng),大大提高了航天飛機(jī)的安全性能。
(4)“暴風(fēng)雪”號(hào)航天飛機(jī)上雖然沒有主發(fā)動(dòng)機(jī),但有兩臺(tái)小型機(jī)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),著落時(shí)如果次著落不成,還可以像普通飛機(jī)一樣拉起來,再次進(jìn)行著落,安全性能比較高。
(5)“暴風(fēng)雪”號(hào)在軌道運(yùn)行時(shí),依靠無人自動(dòng)駕駛,其技術(shù)難度更大。
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)慘淡收?qǐng)?/h2>
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)
1988年首飛后,用于暴風(fēng)雪計(jì)劃的資金瀕臨耗盡:僅僅是開發(fā)航天飛機(jī)系統(tǒng)本身就花費(fèi)了13億盧布之巨,整個(gè)項(xiàng)目的開銷超過了200億盧布。而蘇聯(lián)當(dāng)局也逐漸考慮起龐大的投資與發(fā)展航天飛機(jī)帶來的益處之間的關(guān)系。暴風(fēng)雪計(jì)劃在某種意義上加速了蘇聯(lián)的瓦解;而蘇聯(lián)解體后,昔日的計(jì)劃更是失去了經(jīng)濟(jì)支持。1991年,蘇聯(lián)停止了對(duì)該計(jì)劃的撥款支持。1993年,暴風(fēng)雪航天飛機(jī)機(jī)身的設(shè)計(jì)者,莫爾尼亞聯(lián)合體被迫承認(rèn),暴風(fēng)雪計(jì)劃就此結(jié)束。他們希望能夠轉(zhuǎn)向開發(fā)其他小型航天設(shè)備,但因資金不足,只能作罷。
[5] 據(jù)新上任的俄羅斯宇航局局長(zhǎng)Yuri Koptev說,如果能源號(hào)重型大推力運(yùn)載火箭和暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)不能國(guó)際商業(yè)化,那么在今后四年中,他們將會(huì)被取消。
不過較小型能源號(hào),即能源號(hào) M 型運(yùn)載火箭卻可以替代質(zhì)子號(hào),作為 90年代末的可把35 t 重物送入低地球軌道的運(yùn)載火箭。利用現(xiàn)有的能源號(hào)和暴風(fēng) 雪號(hào)運(yùn)載器,在1993年到1994年中就可以保證新宇宙艙與和平號(hào)空間站對(duì)接,而無需再建模型。能源號(hào)已飛行過兩次,而暴風(fēng)雪號(hào)僅一次Koptev認(rèn)為,和平號(hào)空間站提供連續(xù)生活保障是可行的,特別是現(xiàn)在,它是能夠創(chuàng)匯的領(lǐng)域,它可為軌道站上從事研究任務(wù)的 宇航員提供數(shù)次飛行。據(jù)新成立立的俄羅斯消息,俄羅斯1992年航天預(yù)算與1991年相同,大約為58億盧布(比價(jià)合3億美元) ,這相當(dāng)于1989年的70億盧布。因此,據(jù)發(fā)布消息的人士講,空間預(yù)算將減少1/3。
盡管減少了發(fā)射次數(shù),但預(yù)算開支仍不能滿足軍事計(jì)劃需要,費(fèi)用削減已經(jīng)影響計(jì)劃。今年獨(dú)聯(lián)體發(fā)射8次,其中一半是為軍事計(jì)劃發(fā)射。
俄羅斯擔(dān)負(fù)著前蘇聯(lián)85%的航天研究任務(wù)。大約65%的航天飛行器是從它的普列謝茨克航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射的。
獨(dú)聯(lián)體空間計(jì)劃面臨的很多問題為預(yù)算問題。位于拜克努爾航天發(fā)射場(chǎng)附近的列寧斯克市是一座宇航工業(yè)城市,已欠有800萬盧布的債務(wù)。在二月份的一次關(guān)于 工作條件的騷亂中,拜克努爾有3名士兵死亡。[6]
暴風(fēng)雪號(hào)模型機(jī)砸毀
自1988年至今,暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)沒有再進(jìn)行過太空飛行,和平號(hào)空間站只能利用一次性飛船和美國(guó)航天飛機(jī)作為往返工具。按原計(jì)劃,第二架航天飛機(jī)將于1991年首飛,第3架則是在1992年建造完成,而載人飛行將在1994-1995年間進(jìn)行。但由于政治和經(jīng)濟(jì)原因,這一切都沒有實(shí)現(xiàn)。所有航天飛機(jī)只能存放在庫房中,任灰塵飛揚(yáng),儀器老化。而未完工的兩架則已在90年代中期被拆解。
2002年,暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)中可以飛行的一架連同能源號(hào)火箭一道,因拜科努爾的廠房坍塌而被摧毀。至此暴風(fēng)雪計(jì)劃在凄涼慘淡中終結(jié)。[4]
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)坎坷命運(yùn)
2008年3月,德國(guó)一博物館以1000萬歐元的價(jià)格購(gòu)得一架蘇聯(lián)暴風(fēng)雪航天飛機(jī)。 “暴風(fēng)雪”號(hào)航天飛機(jī)曾經(jīng)是蘇聯(lián)航空工業(yè)的一大驕傲,然而,令無數(shù)俄羅斯人感到萬分沮喪的是,其中一架最后的歸宿地卻是在數(shù)千公里之外的德國(guó)施派爾(Speyer)城--當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)博物館已經(jīng)以1000萬歐元的價(jià)格購(gòu)得了一架“暴風(fēng)雪”號(hào)航天飛機(jī)。施派爾城技術(shù)博物館館長(zhǎng)賴耶爾表示,他們其實(shí)早已做出了購(gòu)買“暴風(fēng)雪”號(hào)的決定。但這一決定的實(shí)施過程卻并不簡(jiǎn)單。
曾負(fù)責(zé)研制這架航天飛機(jī)的俄“閃電”科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合公司一直在采取各種措施從其身上“撈錢”?!氨╋L(fēng)雪”號(hào)先是被運(yùn)到澳大利亞進(jìn)行展出,但澳方并未向“閃電”公司支付事先承諾的費(fèi)用。在經(jīng)歷了多次波折后,“暴風(fēng)雪”號(hào)終于在位于波斯灣的巴林找到了一個(gè)臨時(shí)的“棲身之地”,“閃電”公司重新獲得了對(duì)這架航天飛機(jī)的支配權(quán)。經(jīng)過談判,俄方終于同意以1000萬歐元的價(jià)格將其出售給德國(guó)人。不過,被運(yùn)往德國(guó)的“暴風(fēng)雪”號(hào)并不是于1988年11月15日飛向太空的那艘,而是與后者在尺寸和性能上幾乎相同的試驗(yàn)?zāi)M機(jī),正式編號(hào)為“BTS-02”。前蘇聯(lián)曾利用該機(jī)實(shí)施過多次自動(dòng)和手動(dòng)模式下的滑跑、起飛和降落試驗(yàn)?!癇TS-02”總共完成了24次飛行,累計(jì)升空時(shí)間為8時(shí)。俄方代表對(duì)這筆交易相當(dāng)滿意?!伴W電”公司一負(fù)責(zé)人表示,德國(guó)人履行了自己的義務(wù)。他同時(shí)透露,“閃電”公司正考慮重新啟動(dòng)可重復(fù)使用宇宙飛船的生產(chǎn)工作。當(dāng)然,新產(chǎn)品將不會(huì)是“暴風(fēng)雪”的簡(jiǎn)單復(fù)制品。德國(guó)施派爾城技術(shù)博物館館長(zhǎng)介紹說,購(gòu)買“暴風(fēng)雪”號(hào)花費(fèi)的1000萬歐元不僅包括了運(yùn)輸費(fèi)用,而且還包括為其修建專門機(jī)庫的開銷。機(jī)庫的建造工作正在加緊進(jìn)行之中。按照計(jì)劃,運(yùn)送“暴風(fēng)雪”號(hào)的貨輪將于本月底抵達(dá)荷蘭的鹿特丹港。之后,航天飛機(jī)將由陸路運(yùn)抵目的地。據(jù)悉,長(zhǎng)度達(dá)36米、發(fā)射重量超過100噸的“暴風(fēng)雪”號(hào)航天飛機(jī)將成為施派爾城技術(shù)博物館中的展品。[7]
2021年5月26日,俄羅斯聯(lián)邦官宣:俄針對(duì)不明身份人員在沒有經(jīng)過拜科努爾航天發(fā)射中心下,進(jìn)入存放暴風(fēng)雪航天飛機(jī)廢棄機(jī)庫內(nèi),對(duì)機(jī)體造成了一些破壞的行為,該局緊急決定將向政府提出建議,采取必要措施,同航天飛機(jī)所有者進(jìn)行友好協(xié)商,保護(hù)機(jī)庫內(nèi)的第二架入軌級(jí)暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)與“能源”火箭合練用航天飛機(jī)全尺寸模型。希望盡快將航天飛機(jī)轉(zhuǎn)移至拜科努爾航天博物館進(jìn)行妥善保護(hù)。[9]
暴風(fēng)雪號(hào)航天飛機(jī)建造數(shù)量
蘇共建造過5架用于開展飛行活動(dòng)的“暴風(fēng)雪”航天飛機(jī),分別為:
項(xiàng)目編號(hào):1.01,“暴風(fēng)雪”號(hào)--是蘇聯(lián)一架進(jìn)行過自動(dòng)駕駛模式下太空飛行的航天飛機(jī),于2002年5月12日被拆解。所有權(quán)歸哈薩克斯坦。
項(xiàng)目編號(hào):1.02,“小鳥”號(hào)--原計(jì)劃用于實(shí)施第二次自動(dòng)駕駛模式下的太空飛行并與“和平”號(hào)空間站實(shí)施對(duì)接。所有權(quán)歸哈薩克斯坦,被拜科努爾航天發(fā)射場(chǎng)博物館收藏。
項(xiàng)目編號(hào):2.01,至停工前只完成了30-50%。
項(xiàng)目編號(hào):2.02,只完成了10-15%。
項(xiàng)目編號(hào):2.03,未完工便被拆毀。
除此之外,蘇聯(lián)還建造過8架測(cè)試模型,用于進(jìn)行各種驗(yàn)證活動(dòng),德國(guó)博物館此次購(gòu)買的便是其中的一架。由于在資金方面遭遇巨大障礙,俄羅斯于1993年最終取消了有關(guān)“暴風(fēng)雪”航天飛機(jī)的一系列計(jì)劃。[8]