乘直升機從太空返回

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目前,為了讓航天器在地球上降落,或者使用降落傘系統,或者使用硬固定翼

作者:俄羅斯工程科學院學術顧問尤里·扎伊採夫供俄新社專稿

目前,為了讓航天器在地球或在有大氣層的行星上降落,或者使用降落傘系統,或者使用硬固定翼,就像美國的航天飛機那樣。無論第一種方案,還是第二種方案,都缺少足夠的可靠性。然而,對載人航天器和完成任務的各級運載火箭來說,有一種相當安全的降落方法,那就是"直升機法"。俄羅斯科學家目前正在研制這種系統。

早在蘇聯時期,在發射地球物理火箭時借助於降落傘系統輓救裝有科學儀器和動物容器的嘗試遠非總是成功。"東方"號載人飛船使用的降落傘系統也無法充分保障降落裝置平安著陸。這在很大程度上也正是謝爾蓋·科羅廖夫特別擔心的原因。他曾堅持宇航員在著陸前從降落裝置中彈射出來的方案。宇航員弗拉基米爾·科馬羅夫正是因為"聯盟"號飛船降落傘系統發生故障而喪生的。

降落傘系統的缺點包括:它在啓用時過載很大,降落時擺動,受風的影響,降落時無法做機動動作,降落速度很快等。

"固定翼方案"也不成功:美國的"挑戰者"號和"哥倫比亞"號航天飛機的飛行均以慘劇告終,而蘇聯的"暴風雪"號航天飛機僅飛行了一次,事後很快就終止了這項計劃。俄羅斯的"快速帆船"號航天飛機的方案目前也被"掛起來了"。

旋翼(直升機式)著陸系統可以最大限度地滿足對航天器降落裝置提出的要求。這一系統的方便之處在於,由統一的系統進行初步制動和穩定航天器,在整個降落軌道內調整阻力和升力,並進行最終制動,即保障軟著陸。

蘇聯早在上個世紀50年代就進行了研制旋翼系統的工作,目的是將其作為航天器著陸的制動裝置。這個系統實際上可以讓降落裝置以零速度著陸;保障降落裝置在幾十公里範圍內做機動動作,而如果帶有發動機,則可以在幾百公里範圍內做機動動作;可以大大減少過載。據專家評估,旋翼著陸系統的可靠性不會低於普通直升機。

科羅廖夫也傾向於使用旋翼。他甚至爭取到讓米爾直升機設計局參與航天器旋翼著陸系統的研制工作。然而,當時這個系統非常難以獲得成功。那時缺少可以保障該系統大量環節具有高度可靠性的必要技術。

直到最近幾年才重新出現對旋翼系統的興趣。這不僅是因為出現了新的結構材料,還因為必須製造出方便使用的和降落準確度相當高的多次軟著陸降落裝置。解決地球和近地宇宙空間充斥垃圾的迫切問題這種需要也起了重要作用。

目前,划出了總面積9.5萬平方公里的一片區域用於墜落從拜科努爾發射場發射的運載火箭完成任務後脫離的各級。如果能夠借助帶折疊槳葉的旋翼系統讓運載火箭完好無損地返回地球,這個問題就可以解決。此外,這還可以保住用稀有材料製成的昂貴構件、電子儀器和發動機。當然,這還能徹底排除廢金屬落到人們頭上的可能性。

喀山圖波列夫技術大學的專家們已經研制出這個系統的獨特的結構。該系統結構緊湊,重量輕,因為沒有減速裝置和傳動裝置,可以把槳片和翼恰當地結合在一起。專家們認為,採用這種技術可以重復使用運載火箭完成任務後脫離的各級,增加經濟效益,並且在保障航天器返回艙準確和安全著陸方面具有良好的前景。

作者觀點不代表俄新社觀點

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