“暴风雪号”航天飞机首次飞行


  原作:[俄]阿米里扬茨 译文:于冬敏 周 毅
  “暴风雪号”和美国航天飞机的外形相似,众多的性能参数如载重量、货舱尺寸等非常接近,研制过程也都选择了从升阻比大的升力体结构从手,但是,两种航天飞机还是有不同之处。
  
  在节日般庆贺“暴风雪号”航天飞机首飞成功的晚宴上,聚集了不同领域的专家和工作人员。大家通过电视转播共同观看了“暴风雪号”发射、与护航机相遇和航天飞机着陆的场面。与此同时,大家不禁回忆起所经历的一件件往事。总设计师戈列勃·叶甫根尼耶维奇·罗金诺·罗金斯基,当年作为米高扬实验设计局成员之一,早在20多年前就主持一个课题项目的研究,其研究的方案与“暴风雪号”航天飞机的某些方面非常接近。这个课题研究具有独创性,当时世界上没有类似的课题,但是它却没有达到具体实施阶段。假如这个课题能够完成的话,那么至少小孩子们就不会再提出这样一个问题:为什么我们的“暴风雪号”航天飞机与美国的航天飞机那么相似呢?
  作为专家当然清楚它们之间的差别不少。最根本的区别在于,美国将主发动机安装在航天飞机尾部机身内,机身外部与大型燃料箱和固体火箭助推器连接。固体火箭助推器是为了弥补主发动机的推力不足,它使用降落伞在海上回收。携带主火箭发动机的航天飞机能够整体返回。也就是说,美国人的航天飞机返回时既有控制系统、主发动机、也有固体火箭助推器,只是把外挂燃料箱丢弃了。而我们的设计方案走的是另一条路。我们在设计时把主发动机装在“能源号”运载火箭上。“能源号”是一种大功率的液体燃料火箭,可以将“暴风雪号”航天飞机送入轨道。因此在我们的设计方案中,能够多次使用的只有航天飞机,并且运载火箭和航天飞机各自拥有一套独立的控制系统,在我们的系统中多次性使用的设备非常少。尽管如此,我们所拥有的独一无二的多功能运载火箭具有独特的价值。除此之外,两者之间还有其它区别。C·米高扬曾指出,“在控制系统方面我们的技术甚至是领先的。我认为该系统是无与伦比的。我国对航天飞机的所有控制程序,如仪表显示指数、放减速板、升降副翼偏转角度等全是通过计算机实现的。这种计算机系统是由4台一模一样的计算机组成,它们都采用相同的程序。美国的计算机系统尽管是5台一模一样的计算机,但第五台是应急计算机,它运行单独的程序,是由另外一些专家进行编程,以应对出错。当然了,他们从来没用过这台应急计算机。而我们却没有应急计算机。美国人对程序进行转换、调出和转入新的工作状态都是通过手动实现的。而我们俄罗斯拥有最复杂的程序,可以从一种程序自动转入另一种程序。再说一说着陆系统。美国使用的是自动着陆系统,并且已预先输入数据。但是他们的航天飞机没有一次是自动着陆的。他们在自动完成下滑的同时定时转为手动控制。对航天器的自动化控制技术,我们早在开发太空之初就已经确立了。它对于需要宇航员极少操作的航天飞机来说是正确的,因为自动化可以使一些操作程序做得更好,甚至比任何一个宇航员员都做得好。运载火箭研制人员的设计思路也是如此,将所有东西都做成自动化的。而有些人持相反意见。我记得非常清楚,飞行员曾经极力反对这样做,就连试飞院院长乌特金·维克多·瓦西里耶维奇也曾反对。但是最终还是采用了自动着陆系统。应该说,连我们自己也感到惊奇的是,我们能在那么短的时间内在“暴风雪号”航天飞机上能够成功地使用自动着陆系统。当年我本人在航天飞机自动着陆试验的工作中承担了大部分工作,这项工作需要几十次甚至几百次的试飞。而现在你看,航天飞机可以自动着陆了。这项成就得益于试验机的地面试验和改装的图154飞机飞行实验完成得好。
  应该提到的是,很多人都知道我国开始研究航天飞机的时间相当早。当年美国尝试制造了名为“戴纳·索尔”的航天飞机研究机,而我们制造出的是名为“盘旋”的航天飞机的研究机。它由飞机设计师阿尔焦姆·伊万诺维奇·米高扬的公司制造。研制工作十分顺利,生产出了多个研究机,其中一个曾在大气层内进行了试飞,它是从图-95飞机上投放的,总共完成了6次试飞。这是一种小型单座航天器,没有货舱,借助运载火箭起飞,然后像普通飞机一样着陆。1969年、1970年两年内研制工作全速进行。
  C·米高扬继续回忆道,“在下一阶段应该设计出可以翻转上升然后加速的航天飞机。非常遗憾的是这项计划被终止了,是格列奇科元帅本人决策的。我知道保存着这样一个文件,是关于论证设计草案合理性的,由三军的总司令、总参谋长、总设计师和4个部的领导共同签署。但是时任国防部长的格列奇科写下了这样一句话:“这简直是幻想。米高扬还是负责设计飞机为好。”当时阿尔焦姆·伊万诺维奇已经忠心肌梗塞,假如他身体正常不得病的话,我相信他一定会继续工作,放弃这个课题真可惜。”
  西方专家在看到“暴风雪号”航天飞机与美国的航天飞机在一系列设计方案和气动外形上有许多相似之处的同时,也指出两者之间不同之处首先在于动力装置、供电系统以及隔热层等几方面。“暴风雪号”航天飞机的隔热层是由38000多片陶瓷纤维板组成。尤其让专家们感兴趣的是,飞行过后的“暴风雪号”机身下表面,几乎没有从大气层高超音速返回的痕迹。
  在“暴风雪号”航天飞机首次无人驾驶航天飞行一年后,罗金诺·罗金斯基在国际航空代表大会上的发言制造了一个真正轰动的新闻。他讲述了此前不为人们所知的苏联设计建造“暴风雪号”航天飞机的情况。他首先讲到“50-50”航空航天系统,其次是“BOP-4”、“BOP-5”实验宇宙飞船,它们都是“暴风雪号”航天飞机按比例缩小的模型。
  在此之后,美国《航空和航天》杂志刊载了罗金斯基详尽发言的摘要,其中写道,“50-50”设计方案是米高扬设计局于1962年完成的。速度达5~6倍音速的高超音速飞机是第一级,并且能推动下一级:航天飞机KC-50,它由火箭送入轨道。整个系统的起飞重量为140吨,而KC-50航天飞机如不携带任何有效载荷重10.3吨。KC-50航天飞机采用三角翼,最大后掠角55度,加强的垂直尾翼与机翼的夹角45度。米高扬设计局做出了KC-50航天飞机设计方案,或者称为“盘旋”。在试验阶段,KC-50挂在图-95飞机机翼下,在9000米高度与其脱离。1966年,试飞员法斯托维茨成功完成了3次亚音速投放飞行后都降落在跑道上。我们在此补充的是,苏联空军科学研究院的奥斯坦边科和乌里亚多夫也完成了3次投放试飞。1969年,“50-50”项目被停止了。尽管科罗廖夫设计局也曾对该设计方案表示出极

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