乘员探索飞行器

新一代航天运载工具

2005年9月，美国白宫已批准建造所谓的CEV(乘员探索飞行器)。作为继航天飞机后的新一代航天运载工具。

产品特点

与航天飞机相比，“乘员探索飞行器”都具有以下几个特点：

它们没有机翼和尾翼，不再象航天飞机那样通过滑翔方式返回地球，而是象宇宙飞船那样通过降落伞降落，因而不需要复杂的气动外形和防热系统，可提高返回时的安全性。

发射时“乘员探索飞行器”与火箭串联在一起，即飞行器置于火箭的顶部，而不象航天飞机那样与火箭并联，所以能远离燃烧的发动机和坠落的碎片造成的危险，完全避开泡沫材料脱落的威胁。其顶部特别设置有“逃逸塔”系统，一旦在发射时出现故障，引发燃料爆炸，可迅速将飞行器分离出去，通过降落伞安全降落。这些措施可使航天飞行事故率从以往航天飞机1/220降低为1/2000，即安全系数上将会远高于航天飞机10倍。

借鉴飞船的经验，把人、货分开运输，这样既安全，又经济。

它的座舱和“阿波罗号”飞船的指令舱相似，但比后者更加宽大，重约12吨。此外，它可重复利用10次以上。

相同点和不同点

“乘员探索飞行器”实际上就是超级“阿波罗”大型飞船，其外型和“阿波罗”飞船异常相似，但却比后者“更大”、“更壮”，被称为吃了类固醇的“阿波罗”。

“乘员探索飞行器”还有许多与“阿波罗”飞船不同的地方。比如，它在太空中将使用太阳能作为动力，其发动机使用液态甲烷和液态氢的混合体；而“阿波罗”飞船使用的是电池和其他液体燃料。“乘员探索飞行器”可部分重复使用；而“阿波罗”是一次性使用飞船。“乘员探索飞行器”是组合式的，有多种用途，可用于“国际空间站”、载人登月甚至未来的载人登火星，等等。

当然，它们也有不同之处，例如，其外形酷似“阿波罗”飞船非常相像，对此格里芬解释说，因为一些航天物理学原理并没有发生变化，这再次证明“阿波罗”的设计者有多么正确；新的“月球着陆器”仍采用“阿波罗”飞船登月舱的设计理念，即由上升级和下降级组成，上升级是航天员完成登月使命后将他们送回月球轨道的飞行舱，下降级是一个有四条腿、通过火箭发动机实现“软着陆”的着陆平台。

分体组合重在各司其责

据美国宇航局介绍，CLV并不是一个航天器，而是一组航天器，其基本功能是将宇航员送上地球轨道，在不同环境下完成不同的任务，包括向月球部署登月器等。

乘员运载火箭系统遵循人货分离的原则，将分别把人员和货物送入轨道，而不是像航天飞机一样，人与货物一起进入太空。据介绍，乘员运载火箭系统的第一级为航天飞机所用的固体燃料助推火箭，利用降落伞进行回收，可重复使用。它长约40米，燃烧时间为128秒；第二级为与“阿波罗”号类似的液体燃料发动机（J-2S），长约31米，直径为5米，燃烧时间为332秒。运送人员时，乘员舱、服务舱和逃逸舱是乘员运载火箭系统的主要负载。

乘员运载火箭系统的乘员舱又名“乘员探索飞行器”（CEV），也是人们最关注的新“家伙”。美国航空航天局局长格里芬表示：它与“阿波罗”飞行器很相似，但也存在5大方面的区别。这些区别在于：

乘员探索飞行器更大

乘员探索飞行器可容纳4人，直径为5.4米。而“阿波罗”飞行器可容纳3人，直径为3.84米。由于采用诸如碳复合材料和铝合金等新材料制造，“乘员探索飞行器”的重量仅比“阿波罗”飞行器增加了10%到15%。

发射工具不同

“阿波罗”飞行器由迄今最大的“土星”－5火箭发射；而“乘员探索飞行器”则使用较小的火箭发射。那是因为“乘员探索飞行器”不直接飞到月球，它将使用月球登陆车降落月球表面。

燃料更充足

“乘员探索飞行器”携带的燃料比“阿波罗”多，这样宇航员可以到月球表面的任何地方。而“阿波罗”仅携带可在月球赤道着陆的燃料。

控制能力更强

“乘员探索飞行器”上的计算机功能强劲，其内装的自动驾驶仪可保障飞行器自动绕月运行，所有4名宇航员均能降落到月球表面。

回收成本更低

“乘员探索飞行器”返回地球时，它将很可能落到干燥的陆地上。而“阿波罗”飞行器则落到海面上，这涉及到使用舰船和飞机等回收，费用较高。

准备重返月球

美国宇航局从2005年12月开始在马歇尔宇航中心空气动力学研究实验室测试乘员运载火箭系统。据介绍，一个约0.42米的比例模型已经进行了66次风洞试验。风洞长约1.22米，截面尺寸为约0.36米×0.36米。管状风洞中，巨大的风扇高压空气产生的风吹过载具、发动机、火箭或比例模型硬件，帮助科学家确定新概念的飞行性能特性。试验飞行速度在4.96—5马赫之间。

据悉，在马歇尔中心进行试验的比例模型包括乘员舱、服务舱和逃逸塔。工程师们还进行了流体可视化试验，图像用于识别类似于超音速飞行中出现的冲击波和组件膨胀，这些试验计划为制导、导航和控制系统分析，提供首批真实乘员运载火箭构型数据，初始试验数据将成为进一步试验的基础数据。

来自美国航空航天局的消息说，准备利用乘员运载火箭系统，替代退役的航天飞机，确保新一轮登月计划的实现，在2018年重登月球。如果一切顺利的话，乘员运载火箭系统无疑将开启人类探索太空的新时代。

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