乘員探索飛行器

2005年9月，美國白宮已批准建造所謂的CEV(乘員探索飛行器)。作為繼太空梭後的新一代航天運載工具。

基本介紹

• 中文名：乘員探索飛行器
• 外文名：CEV
• 建造時間：2005年9月
• 建造地址：美國

產品特點

與太空梭相比，“乘員探索飛行器”都具有以下幾個特點：

它們沒有機翼和尾翼，不再象太空梭那樣通過滑翔方式返回地球，而是象宇宙飛船那樣通過降落傘降落，因而不需要複雜的氣動外形和防熱系統，可提高返回時的安全性。

發射時“乘員探索飛行器”與火箭串聯在一起，即飛行器置於火箭的頂部，而不象太空梭那樣與火箭並聯，所以能遠離燃燒的發動機和墜落的碎片造成的危險，完全避開泡沫材料脫落的威脅。其頂部特別設定有“逃逸塔”系統，一旦在發射時出現故障，引發燃料爆炸，可迅速將飛行器分離出去，通過降落傘安全降落。這些措施可使航天飛行事故率從以往太空梭1/220降低為1/2000，即安全係數上將會遠高於太空梭10倍。

借鑑飛船的經驗，把人、貨分開運輸，這樣既安全，又經濟。

它的座艙和“阿波羅號”飛船的指令艙相似，但比後者更加寬大，重約12噸。此外，它可重複利用10次以上。

與阿波羅飛船的相同點和不同點

“乘員探索飛行器”實際上就是超級“阿波羅”大型飛船，其外型和“阿波羅”飛船異常相似，但卻比後者“更大”、“更壯”，被稱為吃了類固醇的“阿波羅”。

“乘員探索飛行器”還有許多與“阿波羅”飛船不同的地方。比如，它在太空中將使用太陽能作為動力，其發動機使用液態甲烷和液態氫的混合體；而“阿波羅”飛船使用的是電池和其他液體燃料。“乘員探索飛行器”可部分重複使用；而“阿波羅”是一次性使用飛船。“乘員探索飛行器”是組合式的，有多種用途，可用於“國際空間站”、載人登月甚至未來的載人登火星，等等。

當然，它們也有不同之處，例如，其外形酷似“阿波羅”飛船非常相像，對此格里芬解釋說，因為一些航天物理學原理並沒有發生變化，這再次證明“阿波羅”的設計者有多么正確；新的“月球著陸器”仍採用“阿波羅”飛船登月艙的設計理念，即由上升級和下降級組成，上升級是航天員完成登月使命後將他們送回月球軌道的飛行艙，下降級是一個有四條腿、通過火箭發動機實現“軟著陸”的著陸平台。

分體組合重在各司其責

據美國宇航局介紹，CLV並不是一個太空飛行器，而是一組太空飛行器，其基本功能是將太空人送上地球軌道，在不同環境下完成不同的任務，包括向月球部署登月器等。

乘員運載火箭系統遵循人貨分離的原則，將分別把人員和貨物送入軌道，而不是像太空梭一樣，人與貨物一起進入太空。據介紹，乘員運載火箭系統的第一級為太空梭所用的固體燃料助推火箭，利用降落傘進行回收，可重複使用。它長約40米，燃燒時間為128秒；第二級為與“阿波羅”號類似的液體燃料發動機（J-2S），長約31米，直徑為5米，燃燒時間為332秒。運送人員時，乘員艙、服務艙和逃逸艙是乘員運載火箭系統的主要負載。

乘員運載火箭系統的乘員艙又名“乘員探索飛行器”（CEV），也是人們最關注的新“傢伙”。美國航空航天局局長格里芬表示：它與“阿波羅”飛行器很相似，但也存在5大方面的區別。這些區別在於：

乘員探索飛行器更大

乘員探索飛行器可容納4人，直徑為5.4米。而“阿波羅”飛行器可容納3人，直徑為3.84米。由於採用諸如碳複合材料和鋁合金等新材料製造，“乘員探索飛行器”的重量僅比“阿波羅”飛行器增加了10%到15%。

發射工具不同

“阿波羅”飛行器由迄今最大的“土星”－5火箭發射；而“乘員探索飛行器”則使用較小的火箭發射。那是因為“乘員探索飛行器”不直接飛到月球，它將使用月球登入車降落月球表面。

燃料更充足

“乘員探索飛行器”攜帶的燃料比“阿波羅”多，這樣太空人可以到月球表面的任何地方。而“阿波羅”僅攜帶可在月球赤道著陸的燃料。

控制能力更強

“乘員探索飛行器”上的計算機功能強勁，其內裝的自動駕駛儀可保障飛行器自動繞月運行，所有4名太空人均能降落到月球表面。

回收成本更低

“乘員探索飛行器”返回地球時，它將很可能落到乾燥的陸地上。而“阿波羅”飛行器則落到海面上，這涉及到使用艦船和飛機等回收，費用較高。

替代太空梭準備重返月球

美國宇航局從2005年12月開始在馬歇爾宇航中心空氣動力學研究實驗室測試乘員運載火箭系統。據介紹，一個約0.42米的比例模型已經進行了66次風洞試驗。風洞長約1.22米，截面尺寸為約0.36米×0.36米。管狀風洞中，巨大的風扇高壓空氣產生的風吹過載具、發動機、火箭或比例模型硬體，幫助科學家確定新概念的飛行性能特性。試驗飛行速度在4.96—5馬赫之間。

據悉，在馬歇爾中心進行試驗的比例模型包括乘員艙、服務艙和逃逸塔。工程師們還進行了流體可視化試驗，圖像用於識別類似於超音速飛行中出現的衝擊波和組件膨脹，這些試驗計畫為制導、導航和控制系統分析，提供首批真實乘員運載火箭構型數據，初始試驗數據將成為進一步試驗的基礎數據。

來自美國航空航天局的訊息說，準備利用乘員運載火箭系統，替代退役的太空梭，確保新一輪登月計畫的實現，在2018年重登月球。如果一切順利的話，乘員運載火箭系統無疑將開啟人類探索太空的新時代。