□ 邸乃庸
世界載人航天發(fā)展史(十八)
□ 邸乃庸
試驗(yàn)性空間站也稱為第一代空間站,是人類向太空部署的第一批載人的太空設(shè)施。1971 ~1976年,蘇聯(lián)發(fā)射了禮炮1號(hào)到禮炮5號(hào)五個(gè)試驗(yàn)性空間站。
禮炮 1號(hào)是世界上首座空間站,1971年4月19日發(fā)射。禮炮 1號(hào)長(zhǎng)15.8米,最大直徑4.15米,重約19噸,太陽(yáng)電池陣面積28平方米,由過(guò)渡對(duì)接艙(有對(duì)接機(jī)構(gòu)、雷達(dá)等設(shè)備)、工作居住艙(有對(duì)地觀測(cè)相機(jī)和生活、鍛煉設(shè)備)和儀器推進(jìn)艙(有儀器設(shè)備和推進(jìn)系統(tǒng))三個(gè)艙段組成。
1971年6月7日,聯(lián)盟11號(hào)飛船與禮炮1號(hào)成功對(duì)接,三名航天員進(jìn)入空間站,并工作、生活了23天18小時(shí)。10月11日,在軌工作了175天的禮炮1號(hào)墜入大氣層中燒毀。
禮炮2號(hào)與禮炮1號(hào)大體相同,仍然由三個(gè)艙段組成,重約19噸,由四扇太陽(yáng)電池陣提供電能。1973年4月3日,禮炮2號(hào)成功發(fā)射并進(jìn)入預(yù)定軌道,但4月29日便失去控制發(fā)生翻滾,在太空解體,在軌期間未能接納飛船訪問(wèn)。
禮炮3號(hào)仍然由三個(gè)艙段組成,主要改進(jìn)是太陽(yáng)電池陣由四扇改為呈T型的三扇(圖中的禮炮3號(hào)尚未組裝太陽(yáng)電池陣、對(duì)接雷達(dá)天線等設(shè)備)。
禮 炮3號(hào) 于1974年6月24日發(fā)射,7月3日,聯(lián)盟14號(hào)飛船升空,并與禮炮3號(hào)成功對(duì)接,兩名航天員進(jìn)入空間站并停留了15天。8月26日,另外兩名航天員乘坐聯(lián)盟15號(hào)上天,由于自動(dòng)對(duì)接系統(tǒng)失靈,聯(lián)盟15號(hào)未能與禮炮3號(hào)對(duì)接,原計(jì)劃在站上逗留25天的兩名航天員只能于8月28日返回地面。禮炮3號(hào)于1975年1月24日墜入大氣層中燒毀。
禮炮4號(hào)還是由三個(gè)艙段組成,太陽(yáng)電池陣為呈T型的三扇,于1974年12月26日發(fā)射,在軌運(yùn)行770天,期間分別與兩艘載人、一艘無(wú)人的聯(lián)盟號(hào)飛船成功對(duì)接,有四名航天員進(jìn)入空間站,特別進(jìn)行了無(wú)人飛船的自動(dòng)對(duì)接試驗(yàn),為以后的自動(dòng)貨運(yùn)飛船奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。1977年2月2日,禮炮4號(hào)離軌,之后墜入大氣層。
禮炮5號(hào)仍然由3個(gè)艙段組成,全長(zhǎng)15.9米,最大直徑4.15米,重約19噸,由三扇太陽(yáng)電池陣提供電能。禮炮5號(hào)于1976年6月22日成功發(fā)射,在軌運(yùn)行412天,期間分別與兩艘載人聯(lián)盟號(hào)飛船成功對(duì)接,有四名航天員進(jìn)入空間站,共計(jì)停留67天。
禮炮5號(hào)主要是軍用,1977年2月26日,從空間站分離出一個(gè)軍用返回艙返回地面。
天空實(shí)驗(yàn)室是美國(guó)的第一座空間站,由軌道艙、儀器艙、氣閘艙、天文望遠(yuǎn)鏡和多用途對(duì)接艙等部段組成,全長(zhǎng)36米,直徑6.6米,重76噸。軌道艙分上下兩層,上層為工作艙,下層為生活艙;氣閘艙是航天員出艙活動(dòng)的艙段。天空實(shí)驗(yàn)室有兩個(gè)對(duì)接口,可以同時(shí)???jī)伤野⒉_號(hào)飛船。
天空實(shí)驗(yàn)室有一對(duì)主太陽(yáng)電池陣和位于太陽(yáng)觀測(cè)臺(tái)四周的四扇太陽(yáng)電池陣,因在上升段飛行中刮掉了一扇主太陽(yáng)電池陣,所以只有一扇主太陽(yáng)電池陣工作。
天空實(shí)驗(yàn)室空間站于1973年5月14日發(fā)射,1979年7月11日再入大氣層燒毀,期間有三批九名航天員到訪,分別停留了28天、59天和84天,進(jìn)行了生物學(xué)、航天醫(yī)學(xué)、太陽(yáng)物理學(xué)、天文物理學(xué)、地球觀測(cè)和航天機(jī)構(gòu)等方面的廣泛實(shí)驗(yàn),特別著重對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行了觀測(cè)。
第二代空間站的主要特點(diǎn)是能夠同時(shí)???jī)伤绎w船,具有在軌運(yùn)行幾年的能力,禮炮6號(hào)、7號(hào)空間站就屬于第二代空間站。
禮炮6號(hào)有兩個(gè)對(duì)接口,可同時(shí)對(duì)接兩艘飛船,這樣在軌工作的航天員就能達(dá)到4人~6人,另外,它的發(fā)動(dòng)機(jī)裝置能夠接受空中加油也是一項(xiàng)重大的改進(jìn)。
圖中顯示,在禮炮6號(hào)兩端的對(duì)接口上,分別??苛艘凰衣?lián)盟號(hào)飛船。
左圖是禮炮6號(hào)過(guò)渡對(duì)接艙的內(nèi)、外部結(jié)構(gòu)圖,過(guò)渡對(duì)接艙是飛船對(duì)接和航天員進(jìn)行艙外活動(dòng)的艙段,安裝了錐組件對(duì)接機(jī)構(gòu)和雷達(dá)天線等交會(huì)對(duì)接設(shè)備以及艙外活動(dòng)艙門。右圖是禮炮6號(hào)第一工作艙的剖面圖,艙內(nèi)有控制臺(tái)、多光譜相機(jī)和航天員的鍛煉設(shè)備,右端的艙門通往過(guò)渡對(duì)接艙。
圖為在博物館內(nèi)陳列的禮炮6號(hào)和對(duì)接的進(jìn)步號(hào)貨運(yùn)飛船(右端)實(shí)體模型。禮炮6號(hào)于1977年9月29日發(fā)射入軌,1982年7月29日脫離軌道墜毀,在太空運(yùn)行了4年10個(gè)月,期間共對(duì)接了32艘飛船,其中12艘是貨運(yùn)飛船,有16批33名多國(guó)航天員進(jìn)站工作。值得一提的是,1981年4月25日,蘇聯(lián)成功地發(fā)射了一個(gè)稱為宇宙1267的無(wú)人艙體與禮炮6號(hào)對(duì)接,這是一次模塊式空間站的實(shí)驗(yàn),為未來(lái)和平號(hào)空間站的建立提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。
禮炮7號(hào)長(zhǎng)13.5米,最大直徑4.15米,重18.9噸,艙內(nèi)空間90立方米,太陽(yáng)電池陣翼展17米、面積60平方米。它是蘇聯(lián)禮炮計(jì)劃中的最后一個(gè)空間站,是一個(gè)典型的第二代空間站。圖為在生產(chǎn)廠即將組裝完畢的禮炮7號(hào)(太陽(yáng)電池陣和前端對(duì)接雷達(dá)天線均處于收攏狀態(tài)),過(guò)渡對(duì)接艙外圍包裹了一層隔熱層。
圖為飛行中的禮炮7號(hào),可以看到在原來(lái)三塊太陽(yáng)電池陣的旁邊各增加了兩條小型太陽(yáng)電池陣電池板,以提高發(fā)電能力;在后對(duì)接口??恐?lián)盟號(hào)飛船。
禮炮7號(hào)于1982年4月19日發(fā)射入軌,1991年2月7日墜落,在軌運(yùn)行了3214天,期間有10艘聯(lián)盟T號(hào)飛船和12艘進(jìn)步號(hào)貨運(yùn)飛船與其對(duì)接,有11批28名航天員進(jìn)站工作,其中蘇聯(lián)航天員薩維茨卡婭在駐留期間進(jìn)行了出艙活動(dòng),成為世界上第一位太空行走的女航天員。
1983年3月2日,蘇聯(lián)發(fā)射了一個(gè)質(zhì)量為20噸的艙體,與禮炮7號(hào)成功對(duì)接,擴(kuò)大了空間站的規(guī)模,使禮炮7號(hào)成為組合式空間站。
禮炮7號(hào)在運(yùn)行中曾發(fā)生了一些故障,站內(nèi)航天員對(duì)其進(jìn)行了必要的部件更換和修復(fù)工作,提高了“禮炮7號(hào)”的可靠性,并延長(zhǎng)了使用壽命。
第二代空間站為后來(lái)研制長(zhǎng)期在太空運(yùn)行的實(shí)用型空間站取得了大量寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。圖為豎立在廣場(chǎng)上的禮炮7號(hào)和對(duì)接的聯(lián)盟號(hào)飛船(左側(cè),空間站過(guò)渡對(duì)接艙對(duì)接口)與進(jìn)步號(hào)貨運(yùn)飛船(右側(cè),空間站儀器推進(jìn)艙對(duì)接口)模型。
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