当前位置:首页 > 航天故事 > 正文

三位一体_航天故事

2020-01-14 航天故事

三位一体_航天故事
 
美国的第一艘航天飞机是“哥伦比亚”号。“哥伦比亚”是美国的别称,从这个名称上可以看出,美国把制造航天飞机的成败与美国的荣辱都挂起钩来了。  
“哥伦比亚”号长约 56 米,高约 23 米,相当于 7 层楼房高,起飞重量约 2200 余吨。它包括 3 个部分:航天飞机本身,两个固体燃料助推火箭和一个机外燃烧舱。
 
航天飞机分为 3 段:前段是乘员舱,可乘坐 4 至 7 人,紧急情况下可容纳 10 人;中段是有效载荷舱,用以装载人造卫星及各种科学实验仪器设备,最大载荷 30 吨,由于装置了遥控操纵臂,可在空间装卸货物;后段装有 3 台液体燃料主发动机,总起飞推力为 510 吨。此外,还装有两台机动发动机和制动控制系统等。航天飞机在离地面 800 公里的高空进入轨道,能连续运行 7 至 30 天。在完成任务后,它能经受住重返大气层时与空气摩擦产生的高温,靠机翼滑翔降落在约 5 公里长的跑道上。一般经过两周检查、维修后它又可以重返宇宙。
 
两个固体燃料助推火箭,分挂在航天飞机的两侧机翼下,这两个火箭通常回收后可重复使用 20 次以上。
 
机外燃料舱安装在航天飞机主体的腹部,是个巨大的铝合金壳体,装满燃料后重 75.6458 万公斤。它实际上有前后两个燃料箱,一个能贮放 150 万升液态氢,另一个内装 54 万升液态氧。它们通过 5 根管子向航天飞机的主发动机提供燃料。
 
航天飞机的飞行过程可分为 3 个阶段,即发射上升,轨道飞行和返回地球。航天飞机发射时和火箭发射一样,在发射台上垂直起飞。此时航天飞机本身的 3 台主发动机和两个助推火箭几乎同时点火,总推力达 3140 吨。当它上升到 50 公里高空时,助推火箭熄火,并同航天飞机脱离,利用降落伞溅落在离发射场数百公里的海洋洋面上,由舰只回收。在快要进入绕地轨道运行时,主发动机熄火。机外燃料舱被抛弃、焚毁。此后依靠两台机动发动机使航天飞机进入绕地轨道运行。
 
轨道飞行不需要动力。当航天飞机昼夜不息地绕地球运行时,宇航员们便可以根据预定目标从事各项科学实验或其它活动。
 
当航天飞机需要返回地球时,只要重新点燃机动发动机,制动减速,使航天飞机脱离绕地轨道,就能重新进入大气层。当它通过大气摩擦阻力减速后,便和普通滑翔机一样,依靠机翼完成最后的滑翔飞行。当然它所需要的机场着陆跑道比普通飞机的要长得多,因为它的着陆速度约每小时 341 至 364 公里。
 
由于航天飞机在发射和返回时的速度比火箭要小得多,这就大大放宽了对宇航员的要求,使健康的人一般都可以参加太空飞行,这就为科学工作者直接进入空间从事科学研究创造了条件。
 
“哥伦比亚”号航天飞机的第一次载人试验飞行是在 1981 年 4 月 12 日开始的。20 年前的 4 月 12 日,苏联宇航员加加林乘坐“东方号”宇宙飞船绕地一周,开创了人类进入太空的新时代。20 年来,宇航事业有了迅猛的发展。当年单人密闭的狭窄飞船,已为一个能有四名机组人员和数名乘客的有翼航天飞机取代了。美国航天飞机的研制一共花了 10 年时间。所以当官方正式公布“哥伦比亚”号处女航日期后,引起了全世界的深切关注。报名前来采访的文字和摄影记者、及技术人员约 4000 人,其中有 400 多名外国记者。有些记者是头天晚上,甚至数天前就用汽车拖着活动房子来到这里,以选择“最佳地形”。在佛罗里达州卡纳维拉尔角沿海几十公里内,观看发射的美国和外国游客约近 100 万人。其热闹程度可与“阿波罗 11”登月飞行媲美。  
这天天气晴朗,风和日丽,风速、云层、能见度都符合要求。所有观看发射的人都全神贯注地盯着 39 号 A 发射台上的“哥伦比亚”号,盼着它腾飞上天。
 
为了保证宇航员有较舒适的生活和工作环境,航天飞机的设计师们作了很大努力。机舱包括 3 部分。上舱为驾驶舱;中舱为生活间,有寝室、浴室、厕所、厨房等生活设施;下舱是贮藏室。此外还有密封舱、空间实验室等。
 
驾驶舱与一般喷气飞机的驾驶舱相似,左右各有两个驾驶员座椅,另外还设有两个机组成员的座椅。在正式执行飞行任务时,驾驶舱可坐 4 人。驾驶员的前方、上方是各类仪表,指示盘和操纵器。在航天飞机里,宇航员不用再穿不便于活动的宇宙服寝室的卧具使用的是睡袋,睡觉时另用眼罩和耳塞。厨房内有冷热水管、厨柜、烤炉和垃圾箱等。食品贮藏箱最多可贮藏供
 
7 个人飞行 30 天所需的食品。吃饭已经可以不用象挤牙膏那样把食物送到嘴里,而能用刀和叉,食用厨房里做出来的比较可口的饭菜。此外还有冷冻干燥的经过稳定化处理的食品。
 
参加处女航的指令长是 50 岁的约翰·扬和 43 岁的驾驶员罗伯特·克里平。这两名宇航员都有 12000 小时以上的飞行经验。为了这次处女航,他们自 1978 年 1 月份起,进行了每周 25 小时的刻苦训练。单模拟驾驶舱练习就进行了 1200 多小时训练,训练内容还包括“万一 3 台发动机中的两台失灵该怎么办”这类应急措施。
 
指令长约翰·扬生在旧金山,长在佛罗里达州的奥兰德。在当上宇航员之前,他曾是海军的试飞员。1961 年国家航空和航天局招收第二批宇航员时,他被推荐入选,1962 年 9 月正式成为宇航员,后来担任了航空和航天局宇航员处主任。约翰·扬在宇航界可算得上是个老手了。从 1965 年 3 月开始,他曾驾驶过“双子星座 3 号”宇宙飞船,作过“双子星座 10 号”的指令长,环绕地球轨道飞行了 3 天;乘坐过“阿波罗 10 号”完成了人类首次登月飞行前的最后一次练习,还作过“阿波罗”飞船的指令长,在月球上留下过足迹。约翰·扬经常在约翰逊宇航中心工作 8 小时后,又飞行到新墨西哥州的白沙导弹发射基地,用航天飞机教练机或 T38 喷气机进行训练,一天的工作时间长达 14 至 16 小时,连周末也照常工作。约翰·扬在出色地完成了“哥伦比亚”号处女航后告诉记者,“至少在近两年里,很难说我有什么余暇,”即使如此,“我还没感到发射前的准备时间太长。”
 
约翰·扬的副手罗伯特·克里平比指令长小 7 岁。他是自 1966 年开始宇航员生活的,在“哥伦比亚号”试航时,才首次进入太空。罗伯特·克里平出生在休斯敦附近的普达城,在得克萨斯大学航空宇宙工程学专业毕业后即进入佛里罗达州平沙考拉海军军官学校,当上了军官,后来当过两年战斗机驾驶员,当过空军航空宇宙研究所飞行员学校的学生和教官,参与制定空军的载人轨道实验室计划,于 1969 年调入国家航空和航天局。克里平曾长期从事空间实验室医学试验,对计算机软件相当内行。为了完成航天飞机的试航任务,克里平十分勤奋,每周至少工作 60 至 70 个小时,他自称自己患有严重的“工作中毒症”。
 
现在这两位胸有成竹的宇航员坦然地坐在正副驾驶的座位上,等着发射时刻的到来。