□ 邸乃庸
世界载人航天发展史(十八)
□ 邸乃庸
试验性空间站也称为第一代空间站,是人类向太空部署的第一批载人的太空设施。1971 ~1976年,苏联发射了礼炮1号到礼炮5号五个试验性空间站。
礼炮 1号是世界上首座空间站,1971年4月19日发射。礼炮 1号长15.8米,最大直径4.15米,重约19吨,太阳电池阵面积28平方米,由过渡对接舱(有对接机构、雷达等设备)、工作居住舱(有对地观测相机和生活、锻炼设备)和仪器推进舱(有仪器设备和推进系统)三个舱段组成。
1971年6月7日,联盟11号飞船与礼炮1号成功对接,三名航天员进入空间站,并工作、生活了23天18小时。10月11日,在轨工作了175天的礼炮1号坠入大气层中烧毁。
礼炮2号与礼炮1号大体相同,仍然由三个舱段组成,重约19吨,由四扇太阳电池阵提供电能。1973年4月3日,礼炮2号成功发射并进入预定轨道,但4月29日便失去控制发生翻滚,在太空解体,在轨期间未能接纳飞船访问。
礼炮3号仍然由三个舱段组成,主要改进是太阳电池阵由四扇改为呈T型的三扇(图中的礼炮3号尚未组装太阳电池阵、对接雷达天线等设备)。
礼 炮3号 于1974年6月24日发射,7月3日,联盟14号飞船升空,并与礼炮3号成功对接,两名航天员进入空间站并停留了15天。8月26日,另外两名航天员乘坐联盟15号上天,由于自动对接系统失灵,联盟15号未能与礼炮3号对接,原计划在站上逗留25天的两名航天员只能于8月28日返回地面。礼炮3号于1975年1月24日坠入大气层中烧毁。
礼炮4号还是由三个舱段组成,太阳电池阵为呈T型的三扇,于1974年12月26日发射,在轨运行770天,期间分别与两艘载人、一艘无人的联盟号飞船成功对接,有四名航天员进入空间站,特别进行了无人飞船的自动对接试验,为以后的自动货运飞船奠定了技术基础。1977年2月2日,礼炮4号离轨,之后坠入大气层。
礼炮5号仍然由3个舱段组成,全长15.9米,最大直径4.15米,重约19吨,由三扇太阳电池阵提供电能。礼炮5号于1976年6月22日成功发射,在轨运行412天,期间分别与两艘载人联盟号飞船成功对接,有四名航天员进入空间站,共计停留67天。
礼炮5号主要是军用,1977年2月26日,从空间站分离出一个军用返回舱返回地面。
天空实验室是美国的第一座空间站,由轨道舱、仪器舱、气闸舱、天文望远镜和多用途对接舱等部段组成,全长36米,直径6.6米,重76吨。轨道舱分上下两层,上层为工作舱,下层为生活舱;气闸舱是航天员出舱活动的舱段。天空实验室有两个对接口,可以同时停靠两艘阿波罗号飞船。
天空实验室有一对主太阳电池阵和位于太阳观测台四周的四扇太阳电池阵,因在上升段飞行中刮掉了一扇主太阳电池阵,所以只有一扇主太阳电池阵工作。
天空实验室空间站于1973年5月14日发射,1979年7月11日再入大气层烧毁,期间有三批九名航天员到访,分别停留了28天、59天和84天,进行了生物学、航天医学、太阳物理学、天文物理学、地球观测和航天机构等方面的广泛实验,特别着重对太阳进行了观测。
第二代空间站的主要特点是能够同时停靠两艘飞船,具有在轨运行几年的能力,礼炮6号、7号空间站就属于第二代空间站。
礼炮6号有两个对接口,可同时对接两艘飞船,这样在轨工作的航天员就能达到4人~6人,另外,它的发动机装置能够接受空中加油也是一项重大的改进。
图中显示,在礼炮6号两端的对接口上,分别停靠了一艘联盟号飞船。
左图是礼炮6号过渡对接舱的内、外部结构图,过渡对接舱是飞船对接和航天员进行舱外活动的舱段,安装了锥组件对接机构和雷达天线等交会对接设备以及舱外活动舱门。右图是礼炮6号第一工作舱的剖面图,舱内有控制台、多光谱相机和航天员的锻炼设备,右端的舱门通往过渡对接舱。
图为在博物馆内陈列的礼炮6号和对接的进步号货运飞船(右端)实体模型。礼炮6号于1977年9月29日发射入轨,1982年7月29日脱离轨道坠毁,在太空运行了4年10个月,期间共对接了32艘飞船,其中12艘是货运飞船,有16批33名多国航天员进站工作。值得一提的是,1981年4月25日,苏联成功地发射了一个称为宇宙1267的无人舱体与礼炮6号对接,这是一次模块式空间站的实验,为未来和平号空间站的建立提供了数据依据。
礼炮7号长13.5米,最大直径4.15米,重18.9吨,舱内空间90立方米,太阳电池阵翼展17米、面积60平方米。它是苏联礼炮计划中的最后一个空间站,是一个典型的第二代空间站。图为在生产厂即将组装完毕的礼炮7号(太阳电池阵和前端对接雷达天线均处于收拢状态),过渡对接舱外围包裹了一层隔热层。
图为飞行中的礼炮7号,可以看到在原来三块太阳电池阵的旁边各增加了两条小型太阳电池阵电池板,以提高发电能力;在后对接口停靠着联盟号飞船。
礼炮7号于1982年4月19日发射入轨,1991年2月7日坠落,在轨运行了3214天,期间有10艘联盟T号飞船和12艘进步号货运飞船与其对接,有11批28名航天员进站工作,其中苏联航天员萨维茨卡娅在驻留期间进行了出舱活动,成为世界上第一位太空行走的女航天员。
1983年3月2日,苏联发射了一个质量为20吨的舱体,与礼炮7号成功对接,扩大了空间站的规模,使礼炮7号成为组合式空间站。
礼炮7号在运行中曾发生了一些故障,站内航天员对其进行了必要的部件更换和修复工作,提高了“礼炮7号”的可靠性,并延长了使用寿命。
第二代空间站为后来研制长期在太空运行的实用型空间站取得了大量宝贵的实践经验,奠定了良好的技术基础。图为竖立在广场上的礼炮7号和对接的联盟号飞船(左侧,空间站过渡对接舱对接口)与进步号货运飞船(右侧,空间站仪器推进舱对接口)模型。
责任编辑:薛滔