乘直升机从太空返回

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目前,为了让航天器在地球上降落,或者使用降落伞系统,或者使用硬固定翼

作者:俄罗斯工程科学院学术顾问尤里·扎伊采夫供俄新社专稿

目前,为了让航天器在地球或在有大气层的行星上降落,或者使用降落伞系统,或者使用硬固定翼,就像美国的航天飞机那样。无论第一种方案,还是第二种方案,都缺少足够的可靠性。然而,对载人航天器和完成任务的各级运载火箭来说,有一种相当安全的降落方法,那就是"直升机法"。俄罗斯科学家目前正在研制这种系统。

早在苏联时期,在发射地球物理火箭时借助于降落伞系统挽救装有科学仪器和动物容器的尝试远非总是成功。"东方"号载人飞船使用的降落伞系统也无法充分保障降落装置平安着陆。这在很大程度上也正是谢尔盖·科罗廖夫特别担心的原因。他曾坚持宇航员在着陆前从降落装置中弹射出来的方案。宇航员弗拉基米尔·科马罗夫正是因为"联盟"号飞船降落伞系统发生故障而丧生的。

降落伞系统的缺点包括:它在启用时过载很大,降落时摆动,受风的影响,降落时无法做机动动作,降落速度很快等。

"固定翼方案"也不成功:美国的"挑战者"号和"哥伦比亚"号航天飞机的飞行均以惨剧告终,而苏联的"暴风雪"号航天飞机仅飞行了一次,事后很快就终止了这项计划。俄罗斯的"快速帆船"号航天飞机的方案目前也被"挂起来了"。

旋翼(直升机式)着陆系统可以最大限度地满足对航天器降落装置提出的要求。这一系统的方便之处在于,由统一的系统进行初步制动和稳定航天器,在整个降落轨道内调整阻力和升力,并进行最终制动,即保障软着陆。

苏联早在上个世纪50年代就进行了研制旋翼系统的工作,目的是将其作为航天器着陆的制动装置。这个系统实际上可以让降落装置以零速度着陆;保障降落装置在几十公里范围内做机动动作,而如果带有发动机,则可以在几百公里范围内做机动动作;可以大大减少过载。据专家评估,旋翼着陆系统的可靠性不会低于普通直升机。

科罗廖夫也倾向于使用旋翼。他甚至争取到让米尔直升机设计局参与航天器旋翼着陆系统的研制工作。然而,当时这个系统非常难以获得成功。那时缺少可以保障该系统大量环节具有高度可靠性的必要技术。

直到最近几年才重新出现对旋翼系统的兴趣。这不仅是因为出现了新的结构材料,还因为必须制造出方便使用的和降落准确度相当高的多次软着陆降落装置。解决地球和近地宇宙空间充斥垃圾的迫切问题这种需要也起了重要作用。

目前,划出了总面积9.5万平方公里的一片区域用于坠落从拜科努尔发射场发射的运载火箭完成任务后脱离的各级。如果能够借助带折叠桨叶的旋翼系统让运载火箭完好无损地返回地球,这个问题就可以解决。此外,这还可以保住用稀有材料制成的昂贵构件、电子仪器和发动机。当然,这还能彻底排除废金属落到人们头上的可能性。

喀山图波列夫技术大学的专家们已经研制出这个系统的独特的结构。该系统结构紧凑,重量轻,因为没有减速装置和传动装置,可以把桨片和翼恰当地结合在一起。专家们认为,采用这种技术可以重复使用运载火箭完成任务后脱离的各级,增加经济效益,并且在保障航天器返回舱准确和安全着陆方面具有良好的前景。

作者观点不代表俄新社观点

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