X-38

X-38是由NASA為國際空間站研製的升力體（lifting body）再入（re-entry）式乘員返回載具的原型機。該項目還打算開發一個可以修改為其他用途的機組人員返回飛機設計，例如可以在法國阿麗亞娜5助推器上發射的美國和國際人造太空飛行器聯合製造的飛機。

該計畫最終將為擬議的船員回程車開發總共三個測試原型飛行示範，每個都有對其前身的增量改進。 所有這三個是無翼的升降體車輛用於跌落測試。在2002年因資金問題被終止之前，X-38計畫已經有了一架試驗機。

基本介紹

• 中文名：X-38試驗機
• 外文名：NASA X-38
• 生產公司：Scaled Composites公司
• 使用狀態：整個計畫在2002年4月29日被終止
• 主要用戶：NASA、ESA
• 角色：乘員返回載具
• 首飛：1999年
• 建造數：2架大氣層內原型，1架軌道原型
• 研發原型：馬丁·瑪麗埃塔 X-24

簡介

X-38 是一種太空站成員返回飛行器（CRV）原型機，作為太空人緊急逃逸裝置使用。根據設計構想，CRV 將由繞軌道飛行的太空梭從貨艙中釋放，然後與太空站進行對接，最後攜載最多 7 名太空人離開。CRV 上的生命維持系統最長工作時間為 7 個小時，當它進入地球大氣層後到達 12,000 米高度後著陸降落傘會展開保證安全降落。

X-38 最初打算作為國際空間站（ISS）的太空人緊急救生船 80% 縮比大氣層試驗原型機使用，但後來NASA 認為其功能太單一而不得不進行大的修改，以使它既能運送太空人上空間站，又能用於太空人撤離空間站。

研發歷史

X-38是由NASA詹森太空中心領導的一系列乘員返回載具項目中的一個。對於X系列試驗機來說很不尋常的是，歐洲空間局和德國航空航天中心也參與了X-38的研製工作。X-38起初被稱為“X-35”。這個項目的總監為John Muratore，飛行測試工程師為Michael E. Fossum，他後來成為了NASA的太空人。

X-38套用了美國空軍在1960年代中期X-24計畫中研製的升力體布局，這個是John Muratore的點子。

為了測試新的乘員返回載具，X-38計畫使用了無人的原型機複製品。用於飛行測試的X-38有：

X-38 V-131

X-38 V-132

X-38 V-131R，由X-38 V-131換裝新的蒙皮而成

X-38 V-201，這是由太空梭送入太空的軌道飛行器

在X-38計畫進行到一定程度時，人們還提出要建造X-38 V-133和X-38 V-202，但是它們最終沒有被建造

X-38 V-131和V-132與X-24擁有相似的空氣動力外型。當用在乘員返回載具上時，這個外型需要被增大（因為它需要運載七個人），而且它還需要做一些改動，特別是尾部需要增厚。

X-38_Landing

X-38 V-131R的尺寸為乘員返回載具需要的尺寸的0.8倍大，並且外形與最後定型的乘員返回載具完全相同，而後來的V-133和V-201的尺寸則與定型後的乘員返回載具一模一樣。用作軌道飛行器的X-38 V-201 已有80%被完成，但是它從來沒有飛過。

在測試中，V-131, V-132和V-131R會在45000英尺（13700米）的高空中與B-52母機分離，然後開始以接近音速的速度滑翔，最後打開一個漏斗狀降落傘，速度減到60英里/時（95千米/時）。後來的原型機會藉助一個面積為7500平方英尺（700平方米）的降落傘降落，這是有史以來最大的降落傘。X-38會自動完成這些任務，如果遇到緊急情況，地面上的工作人員會通過遙控來操縱它著陸。

由於資金不足，X-38計畫在2002年4月29日被終止了。

外形性能

X-38 機長 7.31 米，機高 2.22 米，翼展 3.81 米，其外形借鑑了早期美國空軍 X-24A 等升力體的設計，同樣是標誌性的鈍頭錐無主翼形體。X-38 外殼採用了大量的複合材料如玻璃纖維和碳纖維環氧樹脂等，並在受力點上使用鋼材料和鋁材料進行加固。此外，為了抵禦返回大氣層時的高溫，外殼上還覆蓋有一層特殊的熱防護層（TPS）。除了使用降落傘實施降落以外，X-38 機體底部還安裝有和 X-15 類似的滑撬降落裝置。X-38 使用慣性導航和 GPS 定位系統，並由自動飛行控制系統駕駛，按預先指定好的著陸路線飛行。X-38 攜帶有一組蓄電池為其航電、導航、飛控等系統提供必要的電力，同時它還安裝有能夠短時間使用的姿態調整火箭。

X-38三視圖

設計

在發動機將X-38推出軌道之後，它會用一個可調節方向的翼傘滑翔到地面。升力體飛機極高的速度使降落變得很危險。而翼傘會減低速度，從而使降落變得更安全。X-38的起落架用的是滑橇而不是輪胎。滑橇就像雪橇一樣，使飛機在地面上滑行一段時間後才停住。

X-38的形狀和尺寸都不與太空梭相同。因為乘員返回載具需要能被裝進太空梭的貨艙裡面。但是這並不意味著它會變得很小。X-38有10660千克重，9.1米長。提供動力並運行其他設施的電池能持續提供電力長達九小時。它從國際空間站返回地球只需要二至三小時。

X-38的降落傘套用了美國空軍的技術。這個重量很大的降落傘會將它的性能發揮到極限。X-38首先會從後部放出一個減速傘。這個減速傘會幫助保持飛機平衡，並且會減慢它的速度。在這之後，那個687平方米大的翼傘會被釋放出來。它會分四步被展開，每一步只會耗費45秒。按照一個好的步驟來展開翼傘是非常重要的，這會避免狂風將翼傘撕裂。

X-38的降落是全自動的。各種儀器會將數據送到機上的電腦中，而且電腦還會用空速管和GPS提供的信息來規劃一條安全的返迴路線。設計乘員返回載具的初衷是在緊急情況下將太空人送回地球，所以它必須在沒有人能控制（例如太空人生病或受傷）時自動返回地面。如果需要的話，太空人會將它切換到手動操作模式。

人們為X-38設計了一個先進的對接系統，詹森太空中心接手了這個工作，並且在這基礎上展開了為後來的星座計畫試驗機量身定製的“低碰撞對接系統”計畫。

精確參數

乘員：七名太空人（438立方英尺/12.4立方米艙）

長度：30英尺0英尺（36英尺，包括Deorbit推進系統火箭）（9.144米（包括Deorbit推進系統火箭11米））

翼展：14英尺6英寸（與DPS 15.5英尺）（4.42米（4,729米與DPS））

身高：2.22米

空重：23,500磅（10,660公斤）

裝載重量：25,000磅（31,000磅，帶deorbit推進模組）（11,340 kg（14,061 kg，帶deorbit推進模組）