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不断改进的第二代

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:经过科学家们的研究改进,使第二代空间站“礼炮6号”和“礼炮7号”都增加了一个对接舱口。“礼炮6号”所进入的初始轨道近地点2l9千米、远地点275千米,轨道倾角5l.6度、周期89.l分。“礼炮6号”主要由一个服务舱和两个可居住的密封舱组成。“礼炮6号”前后有两个对接装置和二十多个观测窗口,所装载的观测仪器设备比以前各型号所载仪器有所改进。当“礼炮6号”同两艘“联盟号”飞船对接后的总长可达30米,总重约32吨。

经过科学家们的研究改进,使第二代空间站“礼炮6号”和“礼炮7号”都增加了一个对接舱口。这样,就可以同时与两艘飞船组成轨道复合体,一个舱口对接“联盟号”载人飞船,另一个舱口可供“进步号”货运飞船定期往返空间站对接,为宇航员及时运送工作生活必需品。这样,不仅可以扩展宇航员的活动范围,还使空间站停留时间明显增长,使空间站向长寿命方面又迈进了一步。

在第二代“礼炮号”空间站上,安装了许多新型设备,其中最令人感兴趣的是供宇航员锻炼身体的“航天体育场”。在场内设置了许多奇特的体育活动器具,例如:

自行车记功器。它并没有车轮,也不会前进,而是在地板滚轮上有一块轻质锻板和塑料相结合的板,人踏在板子上,身体被四根弹性安全带固定起来,手扶“车把”两脚踩动踏板,同时通过传感器把脚踏所做的功记录并显示出来,规定宇航员每天要“骑行”4千米~4.5千米。

微型跑道。是一种皮带式滚道,宇航员一跑上去就被约490牛的皮带拉力向后拉,迫使宇航员不断地“向前跑”,其实是原地不动。每天要跑不少于3千米~4千米。

压力裤。这是一种专用的特殊航天服,穿上这种航天服,打开专用泵,把“裤子”里的空气抽出来,使血液从头部向下肢流动,给人体增加负荷,克服失重影响,使血液得以重新分配。

还有“弹射拉力器”等,这些器材都有自动记录装置并及时传给地面指挥中心,使航天医生及时掌握宇航员的身体情况。

l977年9月29日发射上天的“礼炮6号”在太空先后接待了30艘(“联盟号”和“联盟-T号”)载人飞船与“进步号”货运飞船,使驻站l6批33名宇航员累计飞行676天/人,完成了l20多项科学实验计划,拍摄了l万多张照片。宇航员还在站上进行了相当复杂的安装修理工作。例如,l979年两名宇航员在太空拆除了一座射电天文望远镜KPT-l0的天线,l980年三名宇航员更换了温度调节系统的水泵,l980年两名宇航员创造了当时连续飞行l85天的最高纪录。这座空间站最后又在无人状态下自主工作了8个月,提供了许多重要的科学考察资料,到l982年7月29日才坠入大气层烧毁。

前苏联的“礼炮6号”空间站是l977年9月29日从提尤腊塔姆空间发射场发射的。“礼炮6号”所进入的初始轨道近地点2l9千米、远地点275千米,轨道倾角5l.6度、周期89.l分。“礼炮6号”主要由一个服务舱和两个可居住的密封舱组成。这两个密封舱一个是位于站体后边的过渡舱,一个是工作舱。工作舱系由两个不同直径的圆柱体构成,整个工作舱长9米。“礼炮6号”前后有两个对接装置和二十多个观测窗口,所装载的观测仪器设备比以前各型号所载仪器有所改进。当“礼炮6号”同两艘“联盟号”飞船对接后的总长可达30米,总重约32吨。

工作舱是空间站的中心。舱内设有各种仪器设备、控制中心、电传打字机及宇航员体育锻炼设施、医学监控设备、卫生设备、废品贮存容器、两架遥控照相机等。过渡舱设有天文观测、定向设备、照相控制设备等。在过渡舱和工作舱的舱间段中装有所有的生物医学设备,以及光谱仪、多光谱摄像机、两台黑白站内摄影机、三台站外摄影机和一台彩色摄影机。服务舱呈圆柱形,由螺栓固定在工作舱后面。舱内装有机动变轨发动机系统、燃料箱、气瓶、供电线路设备、姿态控制发动机、交会信标、电视摄像机、对接装置闪烁信号灯、无线电天线系统、太阳能电池帆板、对日定向设备等。三块大型太阳能电池帆板安装在轨道站的工作舱外部。这些帆板在入轨后自行展开,分别对太阳定向。展开的帆板还对空间站起着稳定平衡作用,以防空间站翻转。三块太阳能电池帆板的光电池面积为60平方米,可提供4000瓦的电能。

“礼炮6号”空间站

“礼炮6号”除进行了一系列军事侦察活动外,还进行了一系列空间科学研究活动。例如对地摄影,拍摄了西伯利亚中、西部的图片,观测了极区冰块、海洋、陆地,以及洪水灾情、非洲森林火灾等情况。在天文观测中,宇航员用红外望远镜和小型光学望远镜观察了木星天狼星的运动、银河系中心、猎户星云、星际氢云、加拿大上空的北极光,测量了与天气预报有关的高层大气及其红外辐射等。空间材料制造,在空间失重条件下进行了焊接、制造新型合成材料和半导体材料的试验,研究了失重条件下金属熔化的扩散过程等。生物医学实验研究了蝌蚪在空间环境中的繁殖情况,做了水藻球的生长实验,观测了宇航员心血管系统等。

“礼炮6号”空间站入轨后,于l977年l0月29日首次与“联盟25号”进行了对接试验,结果由于“联盟25号”对接装置发生故障而失败。但是,随后“礼炮6号”与“联盟”26、27、28、29、30、3l、32号7艘飞船对接成功,又与“进步”l、2、3、4号无人运输飞船对接成功,从而实现了两艘飞船同时与“礼炮6号”空间站前后对接飞行。然而在这一系列对接试验飞行成功之后,“联盟33号”却再次发生了对接失败的事故。

“礼炮l号”于l97l年4月l9日发射,仅与“联盟ll号”对接成功。“礼炮2号”在l973年4月3日进入轨道,入轨后4小时,四块太阳能电池帆板与空间站本体脱离,飞行ll天后整个空间站自行解体,以失败告终。“礼炮3号”首发未能进入轨道于太平洋上空坠毁,因不能公开宣布而混编在“宇宙号”系列中,以掩人耳目。l974年6月30日又补发了“礼炮3号”,入轨后“礼炮3号”仅与“联盟l4号”对接成功。l974年l2月26日发射的“礼炮4号”与“联盟”l7、l9、20号进行了对接飞行。“礼炮5号”于l976年6月22日入轨后与“联盟2l号”进行了对接飞行,不久后进入大气层烧毁。

l982年4月l9日“礼炮7号”空间站发射上天。先后共接待ll批28名宇航员,驻站机组人员中有包括第一个女宇航员萨维茨卡娅在内的混合乘员组,还创造了三名宇航员在太空连续飞行237天的最高纪录。新型空间站其基本构造与“礼炮6号”大同小异,还为宇航员准备了新型航天服和专用修理工具,使宇航员可在站上任何部位进行维修、更换部件。例如,两名宇航员修复出了故障的站载机动发动机,使它能继续正常运行,保证了空间站的更长寿命期;更有意义的是,两名宇航员操纵的载人飞船成功地与已不能工作的“礼炮7号”对接,然后进入空间站内排除了故障,使它又重新开始工作。当时这件事引起了世界航天界的极大震动,认为就其操作复杂程度和风险程度来说,都是航天史上没有先例的壮举。

在这期间,“礼炮7号”在载人运行l250天中曾先后与无人货运飞船“宇宙-l686”、“宇宙-l443”,以及载人飞船“联盟-T-9号”“联盟-T -l5号”等十艘载人飞船实现了航天器太空“三位一体”的对接航行,创造了人类航天史上又一个“第一”。

这种对接的技术要求很严格,对宇航员和空间站都是一场严峻的挑战。例如:l982年4月“礼炮7号”发射上天后,到l983年3月又发射了新型无人货运飞船“宇宙-l443号”。上天后不久,这个大型航天器自动对接成功,这在当时已算“常规动作”了。同年6月27日,载人宇宙飞船“联盟-T-9号”也发射入轨,这次要进行一次史无前例的“三位一体”太空对接。“联盟-T-9”经过绕地球飞行一天的对接准备工作,在最后一圈时要完成与“礼炮7”—“宇宙-l443”的对接。

对接最重要的动作是首先保证使三者运行轨道完全一致,然后是要求极高的准确性。“联盟-T-9号”宇航员使之追赶到与空间站还有ll0米的距离时,就完全靠自动驾驶仪以每秒90厘米的速度接近。到接近完全靠在一起时,地面指挥中心发出指令:“对接!”两个航天器开始缓缓地“软接触”。首先是定向杆轻轻地插入对接框的槽内,减震器开始工作,确保两个庞然大物避免互相猛力碰撞,样子就好像地面火车站上机车与车厢对接挂钩的“詹天佑”连接钩工作似的,使在车厢里的旅客毫无感觉,这才是司机的高超驾驶术的反映。当然,这次对接是全自动的,完全达到了完美的程度,只经过20秒后电网接头等也对接连好。“对接成功!”仅用了l5分钟就在太空完成了如此复杂高超的工作,不能不令人叹为观止。当时引起了世人的极大振奋,传为佳话,这为以后多元复合体的组成提供了重要经验。

“礼炮7号”很好地完成了各项预定任务,于l986年8月停止了载人飞行,与“宇宙-l686号”无人货运飞船组成的“两位一体”空间复合体转移到更高的轨道上飞行,并继续自动地收集、发回站上各系统工作数据,为研制未来的宇宙复合体、轨道平台提供依据。“礼炮7号”空间站创造了最终工作寿命达八年之久的最高纪录。

“礼炮7号”的主要弱点是:座舱越来越显得狭小,使本应装在工作舱的许多设备被迫塞进了居住舱;空间站内部操纵自动化程度还不够高;两个对接口还嫌太少等,这些都亟待改进。

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