作為長(zhǎng)著“翅膀”的航天器,航天飛機(jī)既能由輔助的運(yùn)載火箭發(fā)射脫離大氣層,像太空飛船一樣在軌道上運(yùn)行,又能在重新進(jìn)入大氣層后,像滑翔機(jī)一樣滑翔著陸,因而成為往返于地球與外層空間之間名噪一時(shí)的交通工具!
但是航天飛機(jī)無法從平地直接起飛——當(dāng)它需要被運(yùn)往某地(比如從空軍基地運(yùn)往航天中心)時(shí),沒有足夠大的運(yùn)輸機(jī)能把它塞進(jìn)去,車輛、船舶的運(yùn)輸速度又很慢,怎么辦呢?
辦法簡(jiǎn)單得超乎你的想象:用飛機(jī)把它馱在背上,一起飛不就行了嘛!
【航天飛機(jī)實(shí)際上是一個(gè)由軌道器、外貯箱和固體助推器組成的往返航天器系統(tǒng),但人們通常把其中的核心部分——軌道器(航天飛機(jī)系統(tǒng)中唯一可載人、可重復(fù)使用的部分)稱作航天飛機(jī)?!?/p>
運(yùn)送過程通過一架大幅度改進(jìn)的波音747-100型客機(jī)(改進(jìn)后編號(hào)為N905NA)來完成!但起飛前,得先設(shè)法讓它“背”起這個(gè)大塊頭……
成功地背起航天飛機(jī)后,等待適當(dāng)時(shí)機(jī),N905NA就要馱著它“展翅高飛”啦!可是馱著這樣的龐然大物飛行,運(yùn)輸機(jī)必須克服哪些難題呢?
1 減輕自重
飛機(jī)要依靠升力飛行,如果這個(gè)組合體的重量對(duì)飛機(jī)的載荷構(gòu)成較大壓力,則會(huì)增大飛行阻力,從而減小升力。航天飛機(jī),以?shī)^進(jìn)號(hào)為例,空載重量(指不載燃油、貨物、乘客等任何載荷時(shí)的重量)在70噸左右,相當(dāng)于N905NA自身空載重量的一半!減重,成為這個(gè)“組合胖子”無法逃避的現(xiàn)實(shí)問題。
為此,N905NA乘客區(qū)的很多服務(wù)設(shè)施遭到拆除,例如機(jī)艙座椅、廚房、地毯,甚至連溫度通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的零件也未能幸免。
2 保持穩(wěn)定性
這種看似笨重的“組合飛機(jī)”能否像普通的波音747一樣飛行呢?要知道,飛機(jī)將一個(gè)重物馱在背上飛行,比在機(jī)艙里裝入同等重量的貨物,具有更大的難度——飛行中,航天飛機(jī)會(huì)對(duì)運(yùn)輸機(jī)垂直尾翼的氣流造成影響,使其難以正常發(fā)揮作用。
所以,航天飛機(jī)的尾端安裝了整流罩(就是罩在它“屁股”后面的白色尖狀物),而N905NA的水平尾翼上則加裝了垂直穩(wěn)定器,以減少亂流帶來的不利影響。
3 警惕氣候
此類空運(yùn)中,氣候是飛行員面臨的另一個(gè)巨大挑戰(zhàn)!由于航天飛機(jī)不能暴露在潮濕、湍流或溫度低于9℃的天氣里,所以N905NA的飛行路線和高度必須受到密切監(jiān)控。
在冬天,它的飛行高度甚至不得超過3000米。進(jìn)行這種特殊飛行時(shí),運(yùn)輸機(jī)前方160千米處會(huì)有一架“探路者”飛機(jī)開道——它載著氣候?qū)<液徒?jīng)驗(yàn)豐富的運(yùn)輸機(jī)駕駛員,以幫助“押鏢”運(yùn)輸機(jī)保持最安全的飛行路線!
4 耗能巨大
負(fù)載航天飛機(jī)飛行,增加了N905NA的起飛重量和飛行阻力,同時(shí)也極大地加劇了油料的消耗,對(duì)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)成方方面面的限制。
為應(yīng)對(duì)這種高能耗,N905NA的航程從10100千米縮減到1850千米。進(jìn)行跨大陸飛行時(shí),它還需要中途加油數(shù)次,才能保證順利抵達(dá)目的地!
除此之外,波音747-100還經(jīng)過哪些改進(jìn),才成為合格的N905NA?
1.升級(jí)電子設(shè)備和發(fā)動(dòng)機(jī)。
2.對(duì)機(jī)身進(jìn)行加強(qiáng),以確保飛機(jī)穩(wěn)固。
3.在飛機(jī)“背部”安裝兩個(gè)尾翼支架和一個(gè)前部支架,用以連接固定航天飛機(jī)。
4.改進(jìn)起落架,增強(qiáng)其在飛機(jī)降落時(shí)的承重能力。
N905NA駕駛員心得:
在運(yùn)送航天飛機(jī)的飛行中,需要花費(fèi)比平時(shí)更長(zhǎng)的起飛時(shí)間,并且在飛機(jī)急劇升降轉(zhuǎn)彎的過程中,必須加倍小心!另外,由于航天飛機(jī)的尾流會(huì)撞擊飛機(jī)的垂直穩(wěn)定器,飛行中會(huì)聽到一陣連續(xù)不斷的隆隆聲。除此之外,這種特殊飛行的操作與平時(shí)相比并無太多區(qū)別。
順便說一句,飛機(jī)上都是經(jīng)驗(yàn)豐富、經(jīng)受過特殊訓(xùn)練的軍隊(duì)飛行員,能駕駛噴氣式飛機(jī)、航天飛機(jī)訓(xùn)練機(jī)、失重飛機(jī)等各種類型的飛機(jī)!由于空運(yùn)航天飛機(jī)的機(jī)會(huì)比較少,我們每年還要在模擬器上進(jìn)行兩次訓(xùn)練。
2014年5月1日,這架NASA的航天飛機(jī)專用運(yùn)輸機(jī),在拆解后抵達(dá)休斯敦約翰遜太空中心。它與獨(dú)立號(hào)航天飛機(jī)模型一起,在經(jīng)過修復(fù)和組裝后,將于2015年3月成為一個(gè)高達(dá)8層樓的新景點(diǎn)供人參觀!航天飛機(jī)的歷史已經(jīng)告一段落。航天飛機(jī)的未來目標(biāo)之一,是能夠像常規(guī)飛機(jī)一樣起飛、升降高度、降落。飛機(jī)載運(yùn)航天飛機(jī),則成為空運(yùn)史上一段耐人尋味的故事!endprint
小哥白尼·趣味科學(xué)畫報(bào)2014年11期