登录 注册

军迷部落>>正文

逐梦太空——早期世界载人飞船发展历程

来源:中国载人航天工程网责任编辑:牛晨斐2014-09-15 07:14

美国的载人飞船

1. “水星”号

美国水星飞船计划于1958年10月,结束于1963年5月,历时4年8个月。水星计划共耗资3.926亿美元,其中飞船为1.353亿美元,占总费用的34.5%;运载火箭为0.829亿美元,占总费用的21.1%;地面跟踪网为0.719亿美元,占总费用的18.34%;运行和回收操作费用为0.493亿美元,占总费用的12.6%;其它设施为0.532亿美元,占总费用的13.46%。水星计划的主要目的是把载一名航天员的飞船送入地球轨道,飞行几圈后安全返回地面,并考察失重环境对人体的影响、人在失重环境中的工作能力。重点是解决飞船的再入气动力学、热动力学和人为差错对以往从未遇到过的高加速度和零重力的影响等问题。

组成情况:飞船总长约2.9米,底部最大直径1.86米,重约1.3~1.8吨,由圆台形座舱和圆柱形伞舱组成。在发射时水星飞船的顶端还有一个高约5米的救生塔。设计的最长飞行时间为2天。采用弹道再入方式,航天员与飞船一起在海上回收。飞船由6部分组成:

①逃逸系统 是针对美国当时的运载火箭可靠性不高而专门设置的,该系统由逃逸火箭、逃逸塔和逃逸塔抛射火箭组成。逃逸火箭的推力为2340公斤,燃烧时间为1秒。逃逸塔抛射火箭推力为360公斤,燃烧时间为1.5秒。在飞船发射期间,一旦运载火箭发生故障,逃逸火箭在1秒钟内能把飞船从运载火箭上推开75米。若刚离发射台,1秒钟内能推开约38米,当宇宙神助推级分离后便抛弃逃逸系统。

②天线容器 装有指令、遥测和通信天线,两台红外水平扫描器以及制动伞等。制动伞直径1.83米,在6.3公里高空打开。

③回收部件 设有回收信标、天线和闪光灯辅助设备以及主伞和备用伞等。伞的直径均为19.2米,在3.05公里高空打开,将飞船降落速度减少到9米/秒。

④座舱 双层密封。设有通信、环境控制系统、仪表、导航设备等。航天员乘坐的躺椅是按体型制作的,可提高航天员对加速度的耐力。舱内环境使用100%氧气,气压0.63公斤/厘米2,温度保持在10~30℃。

⑤反推与分离火箭 在组件内装有反推火箭和正推火箭。反推火箭有3台,每台推力450公斤,燃烧时间10秒,其中任意两台都能实施安全再入。能将飞船速度从28165公里/小时降至563公里/小时,使飞船离开轨道;正推火箭也有3台,每台推力180公斤,燃烧时间为1秒。当宇宙主发动机燃烧终止,将飞船送入轨道后,正推火箭使飞船与火箭分离,分离速度为6米/秒。

⑥防热层 在飞船再入时承受气加热。亚轨道飞行时防热层采用铍,轨道飞行时采用玻璃和树脂混合物。