□ 邸乃庸
图解世界载人航天发展史(十九)
□ 邸乃庸
长期载人航天器 (中)实用型空间站之和平号空间站
和平号空间站是苏联于1986年2月20日开始组建,至1996年4月26日组建完毕,形成由核心舱、量子1号舱、量子2号舱、晶体号舱、光谱号舱和自然号舱6个舱段组成的大型空间站,组建过程历时10年。“和平号”长31米、宽27.5米、高19米,增压空间350立方米,运行轨道倾角51.6度,近地点高度350千米,远地点高度400千米,额定乘员3人。
核心舱是和平号空间站的基础舱,由工作舱、过渡舱、服务舱构成,长13.13米,小直径工作舱直径2.9米,大直径工作舱和服务舱直径4.15米,重20.4吨,太阳电池阵翼展20.73米。工作舱和过渡舱为增压舱段,服务舱为非增压舱段。
核心舱内部剖面图。前端(左侧)是过渡舱,设置有对接口;工作舱内设置了仪器设备和生活设施,小直径工作舱上方预留了安装第三块太阳电池阵位置(黄色);右侧服务舱中心设置了长1.67米、直径2米的增压通道,用于连接工作舱与后对接口。
左图为核心舱前端的过渡舱,可以看到对接段的5个对接口和对接框上面的定位装置及4个结构锁;还可以看到过渡舱锥段侧壁上4个舷窗中的两个。右图为核心舱内景,各种实验设备、电缆、通风管道布满了各个舱壁,显得比较拥挤。
量子1号舱是增压舱,重10吨,其前后端都有对接装置(前端是杆-锥式对接机构主动部分,后端为对接机构被动部分),前端用于对接到核心舱,后端用于接收飞船停靠。舱内安装有几台天文观测设备和其他科学实验仪器及对地观测设备。图为量子1号舱对接到核心舱后端,并为核心舱带去了第三块太阳电池阵,量子1号舱后端对接口还停靠了进步号货运飞船。由核心舱和量子1号舱构成的两个舱段状态的和平号空间站运行了2年8个月。
左图为加加林航天员培训中心内的和平号空间站训练用舱段,量子1号舱对接在核心舱的服务舱后端(画面右侧是量子1号舱、左侧是核心舱);右图为量子1号舱内景,舱内空间不大,画面显示的是航天员从核心舱通往量子1号舱对接舱时的景象。
位于画面左侧的量子2号舱对接到核心舱前端侧面的对接口上,量子2号舱也是增压舱段,设置了一些生命保障设施,重19.6吨,具有两扇太阳电池阵,这样,此时的和平号空间站成为由3个舱段构成的空间站,共有5块太阳电池阵发电。画面右侧在量子1号舱的后端还停靠着进步号货运飞船。
左图为运行中的量子2号舱,可以看到其舱口前端用支架固定着一个太空机动装置,该太空机动装置用于航天员舱外活动时移动身体(只做了试验,没有实际应用过);右图为量子2号舱的内景,明显比量子1号舱宽敞多了,里面放置了许多维修用设备,有些设备(如水箱等)是用弹性带固定在舱壁上。
左图中晶体号舱对接口(画面下方)安装的对接机构是按照对接暴风雪号航天飞机研制的,虽然也可以用于对接美国航天飞机,但是很不方便;右图为晶体号舱内景,两侧机柜内主要设置了用于生产半导体材料的4台晶体炉以及进行植物生长实验的小型植物温室。
晶体号舱主要用于材料加工、加工工艺和生物制品的研究,也称为实验舱。晶体号舱重19.6吨,具有两块又窄又长的太阳电池阵,舱段前后都设置有对接装置。组装了晶体号舱后,和平号空间站已经增加到4个舱段(画面中间是核心舱,上方是量子1号舱,画面下方左侧是晶体号舱、右侧是量子2号舱)。
光谱号舱有4扇太阳电池阵,重19.6吨,有一个对接口。左图是1995年6月1日对接到核心舱上的光谱号舱,此时的和平号空间站由5个舱段组成;右图是光谱号舱内景,两侧是装载各种设备的机柜,通气管路沿着下方舱壁与核心舱相通。
左图为美国航天飞机将重6134千克的对接舱组装到晶体号舱端头,替代用于苏联暴风雪号航天飞机的对接口后,使美国航天飞机的轨道器可以顺利对接到晶体号舱上;右图为美国航天飞机准备与和平号空间站对接。
自然号舱主要用于对地球观测,舱内设置了许多光学和电子观测设备。图为组装到核心舱前端剩下的唯一一个侧面对接口的自然号舱,其设置于舱外的合成孔径雷达比较大,面对地面以获取地面的有关信息。
1996年4月26日,重19吨的自然号舱成功对接到核心舱上,至此,历时10年,终于完成了和平号空间站的全部组装任务,形成了由6个舱段组成的完整复合空间站。和平号空间站一直运行了15年,于2001年3月23日解体坠毁,其间有12个国家的134名航天员在站上生活和工作,共有31艘载人飞船、62艘货运飞船和9架次美国航天飞机与其交会对接。
责任编辑:薛滔