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

2. “上升”号

早在1962年科罗廖夫就开始了联盟号飞船系统的方案研究,以期作为东方号飞船的后继型号。但是1964年末美国载2名航天员的双子星座飞船成功发射入轨,出于政治上的考虑,前苏联需要有一项与双子星座相抗衡的飞船计划。前苏联当局临时改变计划取消了原定的“东方号”-7飞行任务,推迟了联盟号飞船研制计划,开始上升号的研制与飞行,该计划从1964年10月至1965年3月历时五个月。上升号计划的主要任务是试验承载多人的飞船系统,考查航天员之间的配合能力,并试验舱外活动的能力。既然是临时性计划,按科罗廖夫的计划,将在1964年末进行历时一天的3人轨道飞行;在1965年初进行历时一天的2人轨道飞行;在1965年末进行历时2周的2人轨道飞行。但实际上仅进行了2次载人飞行。

组成情况: 上升号与东方号的主要不同点有以下各点:

(1)去掉了弹射座椅和航天服。苏联研制上升号飞船的任务就是为了在原来的东方号飞船那样的返回舱容纳下三名航天员,因而取消了弹射座椅,换上了三个带有减震器的座椅。由于航天服体积较大而又笨重,三名航天员都穿着它,也挤不进去座舱,只好穿普通的飞行服坐在座椅上。在着陆时,航天员只能采用坐在座舱内着陆,而不能采用弹射座椅到舱外分别着陆的方案。返回舱带有两个主伞下降,着陆火箭若不工作,垂直着陆速度为10米/秒;此时,着陆冲击载荷大部分由座椅减震器吸收。座椅在航天员肩部附近的减震器的行程为0.2~0.3米,这样使座舱的着陆冲击过载减少到20~30g,作用时间约0.05秒。这样强度的冲击过载,航天员是可以承受的。

(2)增加一个备份制动火箭。上升号飞船的运动轨道较高,轨道飞行时间只有一天,万一制动火箭失效,不能指望依靠其轨道的自然衰减来实现返回。又由于舱内容积狭小,三名宇航员挤在其中,生保和环境条件控制系统负荷很重,因此不能在轨道上进行较长时间的飞行,为了确保在返回飞船能及时可靠地转入返回轨道,除了东方号飞船原有的制动动力系统外,增加了一台固体火箭发动机。它被安装在返回舱的顶部,由宇航员手动控制点火。总重量为143公斤,其中包括固体火药87公斤,最大推力为12200公斤,总冲量为19600公斤秒,燃烧时间为2秒。

(3)增加了一个出舱闸道。为了实现太空行走,在上升二号飞船的侧壁上安装了一个可伸展的出舱闸道。其外部直径为1.2米,内装直径为1米,收缩后的高度为0.7米,伸开后的长度为2.5米。两端各装有一个密封的闸门。下端闸门向舱内开,直径为0.65米,上端闸门开向闸道内,直径为0.7米。闸道系统重量为250公斤。上升二号飞船的宇航员出舱活动要穿着专用软结构式宇航服,为了有活动空间,上升二号只有两名宇航员。飞船入轨后的第一圈末至第二圈初,闸道伸展出去。1965年3月18日,宇航员别利亚耶夫和列昂诺夫进入轨道后,列昂诺夫通过闸道出舱活动约24分钟,实现了世界上首次太空行走。宇航员在舱外活动时,由五米长的绳索系在船上,活动完毕之后,返回舱中,关闭密封舱门、抛掉闸道。

(4)以软着陆实现返回。上升二号不仅改进了降落伞系统,并且在着陆前增加了着陆反推火箭,组成降落伞-反推火箭系统来实现软着陆。主伞系统由两具面积为574平方米的主伞组成,保证返回舱以7.4±0.3米/秒的垂直速度着陆,如有一具主伞失效,返回舱也能以10.5米/秒的速度着陆。反推火箭用连接绳和连接索固定在主伞和返回舱之中,它有四个喷口,其轴线与发动机轴线呈30度的倾角。其点火由触杆式触地开关控制。这是机械式高度控制器,触杆由两条薄钢带组成,其两边缘互相固定,伸出时中间呈空心状,有一定刚度。触杆象钢卷尺那样卷在滚筒上,在释放时首先由火药作动器弹掉盒盖,解轴螺栓动作,滚筒解锁从壳体中坠出;触杆靠自身弹性伸直。当触杆的下端接触地面时,上端顶住行开程关,接通着陆反推火箭点火线路。

(5)关于救生问题。由于SL-03运载火箭没有救生塔,上升号飞船又取消了弹射座椅。上升号两次轨道飞行中,若在起飞后44秒内出现危急情况,飞船没有任何手段进行救急。显然,上升号飞船的飞行带有相当大的冒险性。两次上升号载人飞行之前,都发射了一艘结构相同的无人试验飞船。值得一提的是,1965年3月19日,上升二号飞船在轨道运行第十六圈即将开始返回程序时,姿态控制系统出现故障,飞船被迫多运行了一圈,并改用手动调整返回姿态。结果返回舱降落在乌拉尔山西坡,彼尔姆州境内大雪覆盖的森林里,离预定的回收区有800公里以上,险些出了严重故障。