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美国“战神”火箭首次成功发射

2010-06-11徐菁

国际太空 2010年1期
关键词:战神航天局降落伞

□□北京时间2009年10月28日23:30,美国航空航天局(NASA)战神-1-X(Ares-1-X)火箭进行了测试飞行。“战神”系列火箭是一种新型运载火箭,将在航天飞机退役后开始运行,并成为美国“重返月球”的航天器之一。

降落水中的战神-1-X火箭第一级

1 发射过程和主要任务

战神-1-X火箭从佛罗里达州肯尼迪航天中心39B发射台升空约2min后,飞行至距地面约39.6km处,火箭第一级与第二级分离。随后,第一级在降落伞的协助下坠入大西洋,并被回收用于分析研究,第二级和包括模拟载荷在内的火箭其余部分在不受控状态下坠入大西洋。

战神-1-X项目负责人鲍勃·伊斯在发射后对记者说:“该火箭的飞行状态要比我们预计的更为理想,完全符合我们设定的成功标准,更准确地说应该是超水平发挥。”尽管整个发射过程非常顺利,但火箭助推器的3副降落伞中有1副出现了故障,使第一级在坠入大西洋后出现很大凹陷。据航空航天局发言人阿拉德·布泰尔透露,所有3副降落伞均顺利打开,但其中1副却不明原因的瘪了,它的“罢工”导致助推器携带更大的动量坠入大西洋。

这次发射的主要任务是:①验证“战神”火箭初始设计;②积累“战神”火箭飞行经验;③动态展示对“战神”火箭的可控性;④组装和回收新型火箭;⑤展示降落伞的性能和火箭重返大气层的表现;⑥确定火箭飞行时的特征;⑦实施新型火箭的级间分离。

2 战神-1-X火箭概貌

战神-1-X火箭高约100m,是目前世界上最高的火箭。该火箭与实际的战神-1火箭类似,主要由第一级、第二级、上面级模拟器、“猎户座”飞船乘员舱及发射中止系统组成。战神-1-X火箭的大部分硬件都取材于航天飞机。

战神-1-X火箭主要技术参数

竖立在航天飞机发射塔上的战神-1-X火箭

战神-1-X火箭第一级由总部设在犹他州麦格纳的ATK太空系统公司负责生产,主要由以下几部分组成:

一个四段式固体火箭发动机及一个尾裙,为火箭飞行提供主要推力。

能与战神-1火箭相匹配的新的前端结构,包括一个第五段模拟器、前裙及延伸前裙。第五段模拟器内装有火箭第一级的大部分电子设备,包括电池、发射机、数据记录器、点火器控制机构、降落伞回收控制系统。

用于回收第一级的主降落伞,是迄今最大的飞行降落伞。

一个截锥体,能使窄的第一级与宽的上面级模拟器相连接。

战神-1-X火箭的上面级模拟器由航空航天局格伦研究中心设计制造,它与战神-1火箭上面级的形状和质量接近。火箭的滚转控制系统集成在这个上面级模拟器中,在火箭飞离发射塔后,执行90°滚转机动。

战神-1-X火箭上安装了700多个传感器和一些综合数据获取单元。这些传感器获得的数据将为战神-1火箭的最后设计提供参考,从而确定火箭在飞行过程中的安全性和稳定性。

3 “战神”系列火箭遭到质疑

2009年5月,奥巴马政府下令组建一个评审委员会,对星座计划进行独立评估,此举引发人们对“战神”火箭未来的质疑。在10月公布的评审委员会最终报告中,不但质疑战神-1系列火箭的存在意义,更直指当局应该忘记登月的目标,专心进行火星探索。

最终报告指出,星座计划因缺少足够资金以及不切实际的进度表正沿着一条“不可持续的轨迹”前进,威胁到所设定的崇高目标是否能够最终实现。报告认为,如果要实现星座计划的2020年载人登月梦想,美国航空航天局未来10年将需要额外300亿美元资金。而即使资金到位,航空航天也需最少15年时间才能将载人火箭送到近地轨道以外的太空。报告针对美国载人航天工业发展提出了多项建议,包括在月球及火星外围近距离飞行,较登陆月球/火星计划简单得多。独立委员会绝大多数成员认为,航空航天局应将目光聚焦在重型运载火箭的研制上,用于执行深空探索任务;同时,应该依靠商业运输服务将航天员送入地球轨道。

但是,星座计划负责人杰夫·汉利认为:“此次试射的成功说明我们制定的计划具有可实施性。类似这样的试验让我们将任何怀疑之声抛在脑后。”航空航天局官员道格·库克表示:“不管未来作出何种决定,此次试射都是一项有价值的努力。我们能够从中了解到很多东西,以验证我们有关空气声学和负载的数学模型。”

航空航天局高层认为,战神-1-X试射获取的数据将有助于设计建立在真实飞行数据基础上的模型,让计算机为所有火箭系统提供更大支持。工程师完成数据分析工作需要几个月时间,而理解战神-1-X火箭此次试射所能产生的影响则将历时更长时间。

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