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俄正研制一种全新的飞行器:太空飞机

新华网-参编 2003-12-16

  俄罗斯正在研制一种全新的飞行器――――太空飞机。乘坐这种飞行器,从莫斯科飞到纽约只需不到1小时。

  据俄罗斯《总结》周刊11月18日一期报道,这将是世界航空航天领域出现的一次重大突破,其意义与加加林进入太空、人类登上月球等事件不相上下,甚至有过之而无不及。目前,俄罗斯科学院应用力学研究所正在开展俄罗斯的太空飞机项目―――通用航空航天运输飞行器。项目负责人伊凡?菲利波维奇?奥布拉佐夫在接受该刊记者采访时介绍了俄罗斯太空飞机的性能与特点。 

  太空飞机主要用于完成轨道上的工作。它实际上是两级飞行器。飞机起飞后升至80公里高度,装在机身内的二级飞行器点火分离,二级飞行器是一种可在不同轨道间移动的货运飞船,它能进入距地面200―36000公里之间的任意轨道,释放携带的货物(如卫星)或回收应返回地球的仪器。一级飞行器在脱离二级飞行器后,可以立即返回地面,也能停留在100―200公里的高度,关闭发动机,像卫星一样只靠微弱的动力确保不偏离轨道。二级飞行器在完成任务后,降到较低的装载轨道,与一级飞行器对接后返回地球。太空飞机的所有部件都可以反复使用,它可以从一类机场起飞,在二类机场就能降落。 

  根据我们的计算,一级飞行器能载重120吨,这也就是二级的起飞重量。二级载重50吨(200公里高度上的重量)。我们还设计了一种紧凑的一级飞行器方案,用于运载较轻的货物。预计将每公斤货物送上200公里轨道的费用为100―300美元。要达到同样目的,使用目前的一次性运载火箭的花费为7000―1万美元,而用航天飞机要2万―2.5万美元。

  设计中的太空飞机有双层座位,可搭载600人。飞机升至100公里高空,然后绕地球飞行,最后降落。太空飞机的时速为2万―3万公里,从莫斯科飞到纽约只需50分钟,飞旧金山只需1小时,到澳大利亚也只要1个多小时。机票大约为1.5万美元一张。

  太空飞机的运载能力超出了人们的想像。原因是有了更强大的火箭发动机。而机身和机翼的整合设计使飞机在起降时产生强大的屏蔽效果,降低机身的单位负载,并更合理地分配空气动力及重量负荷,从而改善了热物理特性。得益于机身采用网状混合结构设计,飞机重量大为减轻。太空飞机的内部系统仅包括机身构架与机载货物(藏在与机翼融为一体的机身之内)。飞机的最外层为耐热材料,内部依次为陶瓷层、纤维层、吸热多孔复合材料层、钛金属层和液氢冷却层。飞机的可靠性是最特殊的话题。我们对飞机进行了全新的设计:机身为一体化网状自动适应系统,能根据外界压力(如颠簸气流、下降气流、重力、太阳辐射等)进行自我调整。目前,我们正致力于开发一种能够适应任何外界环境的复合材料。 

  至于还要多少时间才能将飞机投入流水线生产,这需要10―15年,花费约为60亿美元。已经制造出无线电控制的飞行模型,并对其进行试验以检验空气动力学计算的正确性。发动机我们已经有了:一级飞行器用的是俄罗斯科学院院士卡托尔金设计的新型РД―701发动机。该发动机使用三种燃料:煤油、液氧和液氢,在低空烧煤油(在低空烧煤油效率最高),在高空烧液氢。通过这种燃料搭配,发动机获得最佳的性能。控制系统、对接系统和电池等也已经就绪。 

  4个月之前,在俄罗斯科学院应用力学研究所组成了以我为首的小组,专门开发这个项目。小组里有不少学者和设计师。目前,我们正在给政府打报告,由政府最后决定是否做这个项目。美国人已经宣布将在两年后拿出自己的太空飞机试验样机,600家公司参与了他们的项目。


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