“暴风雪”号航天飞机由起飞推力为3500吨的“能源”号火箭助推到亚轨道速度,在160千米的高度启动自身的轨道机动发动机,将“暴风雪”号推上高度为250千米的圆形轨道。在轨道上执行完任务后,再次启动轨道机动发动机,制动和脱离运行轨道,再入大气层,实施无动力滑翔返回和着陆。
“暴风雪”号有后掠式三角翼、长长的有效载荷舱及大型垂直尾翼,由增压前舱、货舱和尾舱组成。前舱包括指挥舱、设备舱和生活舱。生活舱里可安装气闸舱。所有的手动控制设备都装在乘员乘坐的指挥舱内。“暴风雪”号航天飞机长364米,机身直径56米,翼展24米,乘员组座舱容积约70立方米,可供2~4名航天员工作,另有6个座位供乘员使用;满载时的起飞质量约105吨,返回降落时最大质量82吨,能携带30吨有效载荷入轨,从太空返回时能运载20吨货物。
与美国航天飞机相比,“暴风雪”号的特点是:实现了自动着陆;主发动机不在飞机内;飞机几乎完全依靠“能源”号火箭的推力;“能源”号火箭采用的全部是液体推进剂,通过采用故障防护装置,可保证在一、二级火箭中任何一台发动机失灵时仍能正常工作;机翼棱角较分明,装配容易;货舱尺寸稍大,能运送更大有效载荷;可回收“能源”号的第一级液体火箭,经检修后可重复使用;增加了救生装置。
苏联设计航天飞机的主要用途是为轨道空间站服务,包括运送人员和设备,也可维修卫星和更换使用期满的部件,或将轨道飞行器送回地面。但美国认为,苏联的航天飞机还可能用于部署反卫星武器的反弹道导弹武器。
欧盟“使神”号航天飞机
“使神”号航天飞机,又叫“赫尔墨斯”号航天飞机。赫尔墨斯是古希腊神话中主管商业、交通和旅行的使神,穿飞行鞋,日行千里,在人间和天堂之间奔忙。建造这一航天飞机是法国国家空间研究中心于1983年提出的,1985年1月,欧洲空间局罗马会议决定,建立独立的载人/运货天地往返运输系统,并委托法国联络欧洲各国实现“使神”号欧洲化。1991年11月欧洲空间局决定将“使神”计划分为三步进行:第一步研制外形和尺寸与“使神”号完全相同的x-2000无人试验机,掌握发射、高超音速再入大气层和着陆技术,计划试验机于2004年进行载人飞行;第二步获得载人运输能力;第三步掌握在轨(载人)服务技术。后因预算和技术问题,“使神”号计划被迫暂时停止。
“使神”号航天飞机的飞行方式是垂直发射—水平着陆。“使神”号航天飞机被装在“阿丽亚娜”5号火箭的前端,垂直发射以后进入围绕地球的低轨道,在轨道上完成向太空基地运送人员和补给物资以及发射卫星等任务后,再入大气层返回地面,水平降落在机场上。
“使神”号航天飞机在功能和外形上均与美国目前的载人航天飞机相似,能载3名航天员,装有救生舱。与美国的航天飞机相比,“使神”号航天飞机具有小巧灵活的优点。“使神”号航天飞机能够将3吨有效载荷及3名航天员送到近地轨道,将3吨重有效载荷送到高483千米的空间轨道,并能带回15吨的载荷。它可在轨道上停留一个月,进行军事活动、科学实验和太空生产等任务。
运载火箭
欧洲空间局“阿丽亚娜”运载火箭
为了抗衡苏联和美国在航天领域的强大发展势头,1972年,法国建议西欧10国联合组成欧洲空间局,共同研制“阿丽亚娜”运载火箭。1973年7月,研制计划获得批准。法国空间研究中心负责“阿丽亚娜”火箭的计划管理,航空航天公司负责总装。1982年首次发射迄今,“阿丽亚娜”运载火箭系列从“阿丽亚娜”1发展至“阿丽亚娜”5,共5个型号。
“阿丽亚娜”1为三级液体燃料运载火箭。该火箭长50米(带有效载荷),直径38米,发射质量200吨,进入远地点36000千米高度过渡轨道的有效载荷为1700千克。“阿丽亚娜”2和“阿丽亚娜”3属于同一种技术状态(后者比前者多两台固体助推器),是在“阿丽亚娜”1的基础上改进而来的,主要是向地球同步轨道发射卫星,“阿丽亚娜”2发射单颗卫星,而“阿丽亚娜”3用于双星发射。“阿丽亚娜”4是在“阿丽亚娜”3的基础上捆绑不同数量的固体或液体助推器而建成的大型运载火箭。1988年6月15日首次发射成功,之后在近10年时间里将近百颗卫星送入轨道(失败7次)。“阿丽亚娜”5发射质量为7378吨,起飞推力11400千牛,同步转移轨道运载能力达6800千克。它能够执行三大任务:发射地球同步轨道和太阳同步轨道卫星;发射“使神”(“赫尔墨斯”)号航天飞机;发射“哥伦布”空间站组件。
1996年首次发射“克勒斯特”号太阳风观测卫星失败,于1997年10月22日第二次发射成功。“阿丽亚娜”目前是世界运载火箭家族中承揽任务最多的运载火箭。
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