苏联在同美国竞争登月失败后,为了在下一轮的竞赛中获得主动,决定全力以赴发展空间站计划,并希望成为19世纪惊天动地的壮举。苏联于1971年4月19日,发射了世界上第一个空间站“礼炮1号”,之后又陆续发射了6个礼炮空间站,从它们的发展又可分为两代:第一代有五个,即礼炮1至5号空间站;第二代有两个,礼炮6至7号空间站。
1) 第一代礼炮号空间站
由三大部分组成:过渡舱、工作舱和设备舱。过渡舱:一般长3米,直径2米。在这舱体上装有一些重要的仪器和设备,其中有用于天文物理学研究的猎户星座望远镜、人工与空间站对接时所使用的交会雷达定位光学瞄准仪、外部电视摄像机、温度调节系统的设备、陨石撞击探测器仪表板、氢燃料泵和液体流星控制器等。舱外壁装有对接停靠用的无线电设备的天线、姿态传感器和指示灯等。工作舱:它由两个直径不同的圆柱体组成,中间由一个1.2米长的截锥体作为过渡通道将其连接起来。小直径为2.9米,其舱体为第一工作舱;大直径为4.15米,长为4.1米,其舱体称为第二工作舱,总长为9米左右。第一工作舱内能操纵空间站的主工作台及控制站上系统工作的仪器。生命保障系统的控制板及空气再生装置也在此舱内,舱的左右侧设有仪器设备架。在舱外下部安装有传感器阵列,其中包括垂直/水平传感器、恒星传感器、光学瞄准仪和姿态传感器等,还有三个太阳能电池板(礼炮一号只有两个)。第二工作舱内设有科学仪器舱,其内装有X射线望远镜,空间站一共安装七块仪表面板,其中有四块在此舱内。还装有导航/机动控制陀螺系统。这里设有食品冷藏柜、供水系统的水箱、两个向舱外排除各种废物用的气闸室及在壁橱内的保健-卫生包。上部设有睡眠袋。工作台后侧是“太空体育场”,装有自行车侧功器和跑步器。第一工作舱侧壁外表面用作空间站温度调节系统外回路的辐射散热器(面积为31平方米),在此回路中循环着热载体(工作温度范围为-70℃~+100℃的硅有机化合物)。第二工作舱侧壁外面是防热层,防热层为真空隔热层,再往里面才是工作舱结构的承力密封壳。这种结构能很好地防护微流星粒子对密闭工作舱的作用。设备舱:直径为2.2米,长度为3.7米。这是非密封舱段,其内装有轨道修正发动机装置及姿态控制发动机组、离子传感器。舱体外部安装有交会雷达天线和一架电视摄像机。
2) 第二代礼炮号空间站
在第一代基础上进行了改进,它也有过渡舱、工作舱和设备舱三大部分。过渡舱:直径为2米,长度略有加长,为3.4米。包括一个标准的对接装置和一个内部隔板,隔板上具有一个通过联盟号飞船至舱外活动(EVA)的通路。舱外活动的航天员可以利用礼炮号侧面上专门设计的舱口进入空间。工作舱:此处是航天员工作与生活的地方。由两个长度分别为3.5米和4.5米,直径分别为2.9米和4.15米的圆柱体组成,分别称为第一、第二工作舱。其间由一个1.2米长的截锥体相连接。总长度为9.5米。第二工作舱安装有主要的科学仪器和实验设备。其中有空间站最大的科学仪器BST-1M亚毫米望远镜和MKF-6M多光谱相机。设备舱:在第一代礼炮号空间站上,这个舱的长为3.7米,直径为2.2米,并在尾部端面装有一台轨道修正发动机装置,在舱体周围还装有姿态控制的推力器。而第二代礼炮号空间站上的这一部分是为了安装第二个对接装置,已经完全做了重新设计。该舱的直径扩大到4.5米,长度却缩短了2.2米。
3) 技术改进:
第一代礼炮号空间站的工作寿命是由姿态控制推力器所携带的推进剂量而决定的。为了延长礼炮号空间站的工作寿命,苏联对第二代礼炮号空间站的发动机系统和推进剂供应系统作了重大的改进。不论是主发动机(两个推力室在对接装置两侧),还是姿态控制推力器(分四组呈“+”形排列在设备舱尾端四周),使用相同的燃烧剂和氧化剂,并由相同的推进剂箱供应。
在发射阶段,第二代礼炮号空间站安装的主要设备都采取了装有覆盖保护罩的措施。保护罩将过渡舱和第二工作舱整个的覆盖上,即从直径4.15米的工作舱一直到过渡舱前的对接装置未端。而礼炮一号空间站的保护罩只覆盖过渡舱。
第二代礼炮号空间站的一些系统比第一代也有了改进。第二代礼炮号空间站的温度调节和姿态控制系统安装在空间站的末端。使用了带有陀螺仪的卡斯卡德(KASKAD)系统,可以准确地确定出相对于地球的方位。同时,通过能够测量“离子风”流动的离子传感器,可确定出空间站的飞行方向。第二代礼炮号空间站上的“德尔它”导航系统采用了礼炮2M型星载计算机,可以连续地读出无线电高度计,径向速度计和太阳传感器中的参数,从而预报出24小时的空间站位置,并能自动确定飞行轨道参数,控制通讯时间。收集到的数据可以在礼炮号2M计算机内长期贮存,也可以在荧光屏上显示或用电传机打印出来。这套导航系统的精度:地面坐标误差2~3公里,高度误差为几百米。
第二代礼炮号空间站增加了一个对接装置,保障进步号货运飞船能够及时地补给,具备了定期向动力装置的推进剂箱补给推进剂的能力。此外,空间站内壁隔音层的厚度增加了百分之五,以降低空间站内的环境噪声。
礼炮1号空间站
1971年4月19日发射,10月11日结束飞行,共飞行了175天。空间站重量为18.6吨,长度13.5米,最大直径4米。曾与联盟-10号、11号两艘飞船对接。对接时,总重量增至25吨,长度增至21米(若包括伸出的天线可达23米)。礼炮1号空间站进行两次载人飞行,其结果都不太理想。联盟-10号飞船与空间站成功地进行对接,但航天员没有进入到空间站,不得不返回地面。联盟-11号飞船飞行比较成功,对接后航天员进入了空间站,并工作了三星期。他们对空间站的设计方案进行了验证,对各定向和导航系统进行了试验,还作了医学实验、天文和大气观察,并作了利用水栽法种植植物的尝试。1971年6月29日,三名航天员在返回地面时遇难。直到1980年,在联盟号飞船和航天服作了改进以后,才恢复了一次送3人到空间站的飞行。
“礼炮”1号空间站发射成功,标志着载人航天已经从规模较小、飞行时间较短的载人飞船进入规模较大、运行时间较长的空间应用探索试验阶段。 “礼炮”1号空间站与“联盟”11号飞船对接成功,3名航天员进入空间站工作23天,标志着人类对空间的探索进一步加强。
礼炮2号空间站
1973年4月3日发射,这是在“联盟-11”号悲剧发生后的第22个月。入轨初期还算正常,在机动飞行至261×269公里的轨道时,空间站出现了“致命的故障”,太阳能电池板和其它一些安装在空间站外部的设备和站体相脱开,空间站出现翻滚,并爆炸成25块碎片。据分析,认为是由于姿态控制系统故障所致。接着,5月11日,又发射了另一个空间站,这一次失败得更早。以致前苏联人都没有称它为“礼炮号”,而称之为“宇宙557”。苏联人说,这个飞行器与载人飞行计划无关。并宣布它成功地完成了任务。但西方人士认为,它是一个类似礼炮4号的新型空间站。在发射入轨后失去了控制。
礼炮3号空间站
1974年6月24日发射,7月3日发射的“联盟-14”号飞船与该空间站成功地完成了对接。两名军人航天员进入空间站并执行了16天任务。这种联盟号飞船是渡船型飞船,它不安装太阳能电池板,以增强机动性和增强载荷重量,能源使用蓄电池,其飞行时间为2.5天。在正常情况下,对接工作用了一天即可完成。此空间站的高度为219×270公里,轨道较低。显然,这是第一个发射成功的军用礼炮号空间站,这次航天员的主要任务是军事侦察,当然也作了些大气观测和医学实验。
8月26日,发射了“联盟-15”号飞船。由于采用新型的自动对接系统出了故障,致使与空间站对接失败。由于是渡船型飞船没有太阳能电池板,没有足够的能源保证飞船停留在轨道上等待问题的解决。因此航天员必须在蓄电池能源耗尽之前返回地面。
9月23日,即“联盟-14”号的航天员返回后的两个月,联盟-15号对接失败后一个月,空间站弹射出一个返回舱,并被接收。显然,这是空间站在无人工作条件下,所拍摄的胶片被送回地面。
礼炮4号空间站
1974年12月26日,苏联发射了一个民用空间站礼炮4号。“联盟-17”号于1975年1月12日与该站对接,两名航天员登上该站并停留了30天。在比礼炮3号更高的轨道上对地球资源和大气层进行了例行观测,在天文物理方面也进行了观察,继续作了植物种植的实验等,还第一次使用了电传打字机来传送信号.
1974年4月5日,又进行了一次发射。由于SL-04运载火箭故障,飞行器没有入轨就失败了。
1975年5月24日,发射了被称作“联盟-18”号飞船。两名航天员进入空间站工作了63天。在此期间,正是执行ASTP计划。苏联同时有两组航天员正在轨道上运行,这一事实曾引起美国国会的某些人担心,但NASA坚信前苏联有能力同时对两个飞行器指令、控制和跟踪(在1969年,苏联曾有三个飞行器同时在轨道上运行,它们是“联盟6至8号”)。ASTP计划按期完成了。这次来站的航天员除继续从事前次来站同事们在站上开始的实验外,本次飞行中的一项重要试验是在老化的太阳望远镜面上喷射新的反射涂层。
1975年11月17日,发射了“联盟20号”飞船。它是无人驾驶,并与礼炮4号空间站对接成功。这艘飞船的主要任务是在能源下降条件下检验联盟号飞船各系统,确保它们能否成功地工作。运行了90天,于1976年2月16日离开空间站返回地面。尔后再没有任何飞行器与礼炮4号空间站对接。1977年2月2日,礼炮4号空间站脱离轨道,共在轨道上运行768天,有人工作时间为93天。
礼炮5号空间站
1976年6月22日,发射了礼炮5号空间站。它是军用空间站,曾有三艘“联盟号”与其对接,其中两艘成功。“联盟-21”号飞船于1976年7月6日发射,并与空间站对接成功,航天员在站上飞行了49天后,于8月24日返回。
1976年10月4日发射了“联盟-23号”飞船,在与礼炮5号交会过程中失败。
1977年2月7日发射“联盟号-24”号飞船,与空间站对接成功。航天员在空间站只停留了两星期便返回了。此空间站持续飞行412天,有人工作时间为67天。
通过上述5个试验性空间站的建造与运行,苏联为建造永久性空间站积累了大量的宝贵经验。
礼炮6号空间站
礼炮6号空间站于1977年9月29日进入轨道,该空间站的设计寿命为1.5年,1982年7月29日坠毁,共飞行了1760天,有人工作时间累计达到了940天。在长达近五年的期间中,共接待过32艘飞船和一个空间舱。在32艘飞船中,“联盟号”飞船有16艘、“联盟T号”飞船4艘、“进步号”货运飞船12艘、无人驾驶飞船一艘和宇宙1267空间舱一个。共有33名航天员,分16组进入礼炮6号,(其顺序是联盟-26、27、28、29、30、31、32、35、36、T2、37、38、T3、T4、39、40)。另有4人,分成两组试图对接,但没有成功:一组是“联盟-25号”飞船对接失败;另一组“联盟-22号”飞船飞行时发动机出现故障。在所有登上空间站的航天员中,有五组停留时间较长,最长的“联盟-35号”上的波波夫、柳明和库巴索夫停留了185天。其它多是对空间站进行短期任务的“访问”,大约停留8天左右,带去新的实验,带回做完实验的结果。1980年11月27日发射的“联盟T3”号成了在“联盟11号”之后首次运载三名航天员的飞船。此后,未改进的原“联盟号”飞船再不用于载人飞行了。
1981年4月25日,前苏联成功地发射了一个称为宇宙1267的无人舱体与礼炮6号空间站对接,这是一次模块式空间站的实验。为了未来的和平号空间站的建立提供依据。与礼炮6号空间站对接飞行458天,于1982年7月29日坠毁。
礼炮7号空间站
礼炮7号空间站于1982年4月19日射入轨道,在轨道共运行了3214天,1991年2月7日莫斯科时间6时47分,礼炮7号/宇宙1688号联合体进入南美上空的稠密大气层,落在阿根廷领土上离智利边境不远的安第斯山脉地区。在轨道运行中,“联盟T5”至“联盟T14”号曾试图与它对接,除“联盟T8”号对接失败外,有9艘“联盟T”号对接成功,还有12艘“进步”号货运飞船和两个空间站舱体(宇宙1443号和宇宙1688号)与其对接并成功。礼炮7号空间站的载人空间飞行时间最长的一次是237天,由“联盟T10”号三名航天员:基齐姆、索洛维约夫和阿季科夫共同创造的。礼炮7号空间站飞行期间,航天员们施放了两颗分别重28公斤的业务无线电通讯卫星。前苏联第二名女航天员萨维茨卡娅乘“联盟T7”和“联盟T12”号两次登上空间站,并在1984年进行了空间行走,成为世界上第一个空间行走的女航天员。
礼炮7号空间站在运行中,曾发生一些故障,最重要的是航天员对其进行了必要的部件更换和修复工作,提高了礼炮号空间站的可靠性,延长了飞行周期。
通过研制及运行“礼炮”6号和“礼炮”7号这两个简易空间站,前苏联积累了相当丰富的载人航天经验,其研制多模块式的大型轨道设施的时机已经成熟。
“礼炮”号空间站
发布日期: 2008-09-17
作者: 系统管理员
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