中文名:暴雪航天飛機mbth:布蘭號航天飛機首次發射時間:1988 165438+10月15日重量:105噸機長:36.37米高度:16.35米跨度:2。3.92m直徑:5.6m國家:蘇聯飛機分析，性能參數，航天飛機材料，發射過程，“螺旋”計劃，發展歷史，地面試驗，首飛成功，性能優異，悲劇結局，坎坷命運，建造數量，飛機分析1988 11。它繞地球飛行兩圈，在太空遨遊三小時，於9時25分如期安全返回，準確降落在距離發射點12公裏的水泥跑道上，完成了壹次無人實驗飛行。科學家認為，這壹次完全依靠地面遙控中心的計算機系統自動返回並降落在狹窄的跑道上要困難得多，比1981年美國航天飛機的載人飛行試驗困難得多。首先，暴雪的主引擎並沒有安裝在航天飛機的尾部，而是安裝在能量火箭上。這樣，航天飛機在軌道上的重量大大減輕，同時可以騰出空間安裝小型電動飛行發動機和減速制動傘。其次，暴雪降落時，可以利用尾部的小發動機進行動態機動飛行，在狹窄的跑道上安全準確著陸。在著陸姿態不佳的情況下，它還可以提升航天飛機進行第二次著陸，從而提高可靠性。美國航天飛機只能靠無動力滑翔著陸壹次。第三，暴雪可以在副翼、方向舵和空氣剎車的幫助下在大氣層中滑行，就像普通飛機壹樣。它還裝有減速制動傘，在著陸和滑行過程中，當速度減慢到50公裏/小時時，它會自動彈出，使航天飛機在短距離內停下來。性能參數最大質量:105噸有效載荷:30噸著陸質量:82-87噸乘員:2-10人飛行時間:7-30天軌道傾角:50.7-110度軌道高度:250-100度。h長:36.37m高:16.35m翼展:23.92m機翼後掠角:45度航天飛機材料要發展具有極高強度和優良熱物理性能的新材料，既要滿足設計要求，又要保證航天飛機的飛行安全。“暴風雪”號航天飛機防熱層的第壹個作用是將再入過程中氣動加熱產生的熱量釋放到周圍空間。第二個作用是使內部鋁皮的溫度不超過150~170℃。另外，防熱層應具有足夠的強度，能在-150~1300℃的溫度範圍內多次使用，且性能和尺寸不允許有明顯變化。隔熱層的結構類似於空心磚隔熱瓦，95%是空的，5%填充有應時纖維。這種多孔隔熱磚是由直徑壹兩微米的應時纖維經高溫燒結而成。表面塗有防腐層。黑色塗層可以保證熱保護層在等離子體流中的穩定性，並向周圍空間輻射熱能；白色塗層可以減少太陽光對航天飛機的加熱。此外，塗層還應該保護隔熱磚免受機械損傷、汙染和濕氣腐蝕。隔熱瓦固定在航天飛機的金屬外殼表面，用專門研制的矽酮膠粘合。第壹，粘合劑要最少；二、粘接強度應保持在30℃；第三，矽橡膠在150℃要有彈性；最後，粘合需要在室溫下進行。此外，航天飛機的艙門、機翼的活動部件、舷窗、乘員的艙門等密封部件都采用了新材料——熱封隔器，其中有能承受1250-1650℃高溫的繩索式熱封隔器，還有刷式熱封隔器和彈性密封條。“暴風雪”號航天飛機的機身采用了傳統的航空材料——鋁，但它有了新的性能，低溫不脆，在振動和聲學載荷下能承受-150~+160℃的溫度變化。此外，鈦合金還廣泛應用於航天飛機結構中。許多結構構件還采用特殊鋼，由鐵、鎳、鉻、鉆、鉻等合金元素制成，具有極高的強度、韌性和硬度。“暴風雪”號航天飛機有大約2000個活動部件，它們在幹摩擦條件下工作。這些零件由高強度鋼、鎳和鈦合金制成，並有耐磨塗層以確保可靠性。蘇聯為“暴風雪”號航天飛機開發了48種新材料，其中許多材料在配方、技術和性能上都是第壹次。這些研究成果中有150多項獲得了發明證書。“暴風雪”號航天飛機使用的材料體現了科技和工業的最新成就，它們將被用於國民經濟的各個領域。例如，在制造出陶瓷耐熱瓦、碳纖維、粘合劑和合成細氈之後，開始生產玻璃纖維、碳纖維、合成纖維和陶瓷纖維以及新的粘合劑。發射過程倒計時30分鐘:清理發射臺。飛船暴雪倒計時11分鐘:發射系統啟動自檢倒計時8秒:主發動機點火倒計時0秒:助推發動機點火，發射後150秒:助推火箭分離發射後480秒:助推火箭燃盡。太平洋發射後47分鐘:暴雪進行了42秒變軌機動，到達高度250公裏的軌道“螺旋”。有翼航天器的先驅是“50-50計劃”，也稱為“螺旋”計劃，是在著名工程師羅吉諾洛·金斯基的領導下於20世紀60年代初開發的。1962年，米高揚領導的第155號設計局根據科羅廖夫下達的任務，開始研制“50-50”計劃，其中“50號產品”為單座軍用空天飛機，“50-50號產品”為高超音速運載火箭。數字“50”代表著給即將到來的偉大的十月革命50周年的禮物，第壹次亞音速試驗計劃在這個時候進行。高超音速運載器由圖波列夫設計局研制，它要以很大的速度(M5.5 ~ 6)，在24 ~ 30公裏的高度釋放10噸的空天飛機。計算表明，系統有效載荷重量約為其發射重量的12.5%，發射重量的85%返回地球。當時科羅廖夫設計的320噸的聯盟號火箭只能將發射重量的2.5%送入太空，只有2.8噸的著陸器返回地球。同時，“螺旋”不僅可以返回，還可以在沒有航天發射場的情況下再次飛行。當時，建造了壹架實驗軌道飛機，並進行了第壹次計劃中的飛行。當它返回大氣層時，可以像飛機壹樣，在半徑600 ~ 800公裏的範圍內選擇著陸點。它的用途非常廣泛，不僅可以作為太空轟炸機或偵察平臺，還可以作為太空武器運載工具或載人救援飛機，以及攔截器或僅僅作為技術驗證平臺。暴雪1967號航天飛機開始制造載人軌道飛行器比例測試儀。在這1/2和1/3型號中，型號代碼“105.11”用於亞音速大氣試驗，“105.12”用於超音速研究，“105”用於超音速研究。1974年6月30日，在火箭發動機專家格魯什科的支持下，恢復了“螺旋”項目，計劃進行軌道飛行器的亞音速飛行試驗。6月1976，65438+10月11，軌道器完成首飛，壹年後的6月165438+10月27日，米格-105試驗機也在5000米高度從圖-95KM飛機上完成。“暴風雪”號航天飛機是平底的，機身為升力體式，前部較大且上翹，因此被昵稱為“套鞋”。這種幾何形狀可以大大降低機身再入大氣層時的加熱程度。這架飛機的獨特之處在於它的可變機翼。機翼與水平面成60度角安裝，在起飛、軌道飛行和重返大氣層時用作垂直穩定器。重新進入大氣層，將速度降至亞音速後，機翼轉為水平狀態，從而增加升力。機身、機翼和巨大垂尾的後掠角分別為78、55和60度。“米格-105”裝備了科列索夫公司研制的RD-36-35K渦噴發動機，軌道發動機由不同尺寸的19發動機組成，用於軌道的粗定位和精確機動。這架飛機長8.5米，高3.5米，重4220公斤，翼展7.4米。這壹計劃最終被取消，但空天飛機的研制仍在繼續。70年代初，美國研制了“航天飛機”軌道器，即退役航天飛機。這時，蘇聯也開始建造自己的“航天飛機”，即“暴風雪”號航天飛機。為了研究從軌道返回時的防熱問題，設計者還研制了“Bravo -4”無人試驗器，以“宇宙”系列的代號完成了4次軌道飛行，時間分別為65438+6月4日0982、65438+3月16、65438+2月27日和65438。起初，兩架空中測試機都濺落在印度洋上，它們的打撈工作引起了西方國家的註意。結果最後兩次“布拉風”都在克裏米亞海域登陸。暴雪於1988 165438+10月15上線，完成了極其精準的自動登陸。暴雪首航成功，計劃很快開始載人飛行。後來蘇聯的政治經濟生活發生了很大的變化，太空計劃的經費急劇減少。這樣壹來，暴雪就成了“多余的東西”。發展歷史早在太空時代之前，人們就在討論建造可重復使用的飛行器形狀的航天器。例如，俄羅斯的齊奧爾科夫斯基考慮過將飛機發射出大氣層的可能性。蘇聯航天英雄科洛列夫很早就將RP-318滑翔機安裝在火箭發動機上進行實驗。20世紀60年代，MGD設計了壹種小型可重復使用的宇宙飛船Spiral，由超音速飛機發射，由自己的捆綁式火箭提供動力。20世紀70年代初，美國制定了發展航天飛機的計劃，並將其作為載人航天飛行的第壹個項目。美國人最初的目的是研制壹種更經濟的軌道交通工具，以取代航天器和運載火箭，但蘇聯當局將這種新型航天器視為美國未來攜帶核武器的工具，並於1976決定研制壹種類似的航天器，作為對這種“威脅”的回應。蘇聯人把它命名為“布倫”。當時米高梅設計局的部分技術人員從事螺旋項目，莫爾尼亞、米亞西舍夫等設計局的部分工程師也被抽調從事暴風雪項目。暴風雪的主體由新成立的Mornia財團全權負責研發。與暴風雪壹起，重型運載火箭Energia也被開發出來。可以用來發射“暴風雪”號航天飛機，也可以單獨作為運載火箭使用，與美國航天飛機的設計不同，主要是蘇聯沒有研制大型固體火箭的經驗。這個設計是由能源財團的負責人瓦倫丁·格魯什科提出的。暴雪沒有主推進發動機，只有兩個用於調整軌道姿態的小發動機，可以看作是能量火箭起飛時的載荷。很多人認為這種設計其實比美國的航天飛機更好，因為它會降低航天飛機的事故率，提高其有效載荷。但在暴風雪號與能源火箭對接並運送到發射臺的過程中，采用的是水平運輸，顯然沒有美國的垂直運輸方便。“暴雪”號航天飛機的原始設計有好幾個(有些比“暴雪”計劃還要早)，分別由米高揚、米亞西舍夫、切爾諾梅爾金等設計局提出，方案大相徑庭，其中包括改進螺旋飛船使其可以用質子火箭發射的方案。壹種設計甚至沒有機翼結構，是為了讓它更適合高速大迎角飛行；最後著陸是靠降落傘調節的。但最終蘇聯人采用了三角翼的設計。拜科努爾發射場已經為“暴風雪”號航天飛機和火箭能源號建造了三個發射臺，但3號發射臺從未使用過。暴雪的設計要求是可使用100次以上，可將30噸有效載荷送入高度200公裏、傾角50.7度的地球軌道。有四名標準乘員，包括壹名駕駛員和壹名副駕駛員，以及兩名從事艙外活動和其他領域的宇航員。必須能夠對“暴風雪”號航天飛機進行復雜的軍事研究。抵抗敵對國家的軍事活動也是暴雪的設計任務之壹。同時，開發暴雪的目的是研究美國的太空技術，以增強蘇聯的實力。此外，安東諾夫設計局專門設計了安-225“Mryia”大型運輸機來解決暴雪的運輸問題。安-225是1985年設計的，1989年和暴雪壹起首飛。是目前載重量最大最強的飛機，至今只生產了1架。其原型機為An -124，但采用雙垂尾設計，運載能力比An -124高50%。在地面測試之初，暴雪承擔了空間站(尤其是未來的和平號空間站)的太空武器和運輸工具的角色。航天飛機的建造始於1980年，第壹架全尺寸航天飛機模型完成於1984年。據信，前蘇聯建造了幾架航天飛機，以解決他們薄弱的計算機仿真技術。他們將不同的電子設備放在不同的機身上，采用不同的設計進行測試。其中，用於太空飛行的幾架飛機編號分別為OK-1K1、OK-2K1、OK-1K2、OK-2K2和OK-3K2(最後兩架好像還沒完工)，其他的只做地面試驗，部分機身還不完整。暴雪號航天飛機的飛行測試開始於1983，但起初只是用小比例模型進行的。首架全尺寸模型在24次試飛後報廢；最後壹次試飛是在1988年春天。參與測試的車型大多編號為“宇宙* * * *”。1985年，暴雪之翼抵達拜科努爾。同年還進行了能源火箭的首次點火試驗，但點火後2.58秒，系統檢測到發動機渦輪失靈；隨後的測試也發現了液氦泄漏等問題。第二次測試成功，發動機運轉了390秒。為了保證足夠的冷卻水進行測試，附近城市不得不停水10天。而暴雪計劃的弊端也逐漸暴露出來:幾乎所有的開發進度都沒有達到最初的要求。先不說別的，光是暴雪的零件運輸就成了壹個大問題:缺乏人力和經驗。蘇聯* * *調用大量工人到拜科努爾，使得航天飛機211設施的工作人員突然從600人增加到1800人。1986年5月，新組裝的暴雪開始測試其電子系統。能源火箭的發射測試開始於八月和九月。在暴雪真正上天之前，蘇聯進行了140多次飛行測試，其中包括近70次自動著陸測試。首飛成功。真正的在軌飛行是在1988165438+10月15，任務OK-1K1。格林尼治時間3時，OK-1K1由能量火箭從拜科努爾發射場2號發射臺發射升空，進入近地點247公裏、遠地點256公裏的軌道。這是壹次無人試飛，所以航天飛機的生命保障系統沒有工作，上面也沒有安裝軟件。由於電腦存儲能力的限制，暴雪只繞地球兩圈，3小時25分鐘後成功返回地面。有傳言說OK-1K1受到的傷害無法恢復，OK-1K1無法返回太空。但這壹說法並未得到官方證實。“暴雪”號航天飛機的這次自動飛行，顯然比1981年美國“哥倫比亞”號航天飛機的載人首航要困難得多。暴雪配備了小型引擎，可以在壹定程度上實現動態返回，如果第壹次降落失敗還可以進行第二次飛行；還可以通過機翼操縱面調整飛行姿態，著陸時比美國航天飛機更具機動性。從首飛的任務來看，這顯然不是計劃中唯壹的無人飛行測試，因為這次飛行甚至沒有測試最重要的生命保障系統。自動飛行非常成功。它成功抵禦了時速34公裏的側風。著陸後，機身中心線和跑道中心線之間的距離只有5英尺。這意味著，即使發射時間已經落後於美國的航天飛機領域，蘇聯的航天技術仍然是世界壹流的。暴雪的成功首航給各國帶來了巨大的影響，人們期待著它早日載人飛行。同年，蘇聯發行了壹枚以暴雪為主題的郵票。暴雪唯壹壹次軌道任務於6月1988+065438+10月15世界協調時3: 00從拜科努爾發射場成功發射。“暴雪”是無人駕駛的，由專門設計的“能量”火箭推進送入太空。“能源”是迄今為止世界上最大的液體燃料火箭推進器。美國航天飛機的推進是固體燃料推進器和航天飛機自身的液體燃料相結合，飛機本身有壹個巨大的燃料箱；蘇聯航天飛機只使用了瓦倫汀·格魯什制造的火箭的四個液體燃料發動機。雖然這個項目已經推遲了幾年，但它是迄今為止唯壹的全自動無人駕駛飛行任務。自動發射程序如期進行，“能量”火箭將飛船送入臨時軌道，隨後軌道器按照設計程序自動分離。將自己推入更高的軌道，繞地球飛行兩周之後，發動機控制系統自動點火，飛船開始進入地球大氣層。暴雪在精確飛行206分鐘後著陸，38000個熱板中只有5個在飛行過程中丟失。最後，“暴雪”自動降落在拜科努爾發射場預設的跑道上，當時橫向風速為61.2km/h，但降落點的偏差只有水平3米，垂直10米。這是第壹次進行無人飛行，而且體積這麽大，問題這麽復雜。準確完成變軌，按預設返回大氣層，自動導引，準確著陸。性能優異“暴雪”在某些技術方面優於美國航天飛機，主要表現在:(1)航天飛機上的主發動機在“能量”火箭上，大大減輕了航天飛機在軌重量。雖然它比美國航天飛機略大，但重量減少了約5噸，因此可以攜帶更多的有效載荷。(2)“能量”火箭壹箭多能。既可以發射航天飛機，也可以發射其他航天器，滿足了當時蘇聯太空軍備競賽的需要。而且，“能量”火箭可以分段回收，重復使用，提高效率。(3)“能源”火箭的第壹級和第二級都使用液體推進劑，因此火箭的可靠性高。而且，如果“暴風雪”號航天飛機出現故障，它可以利用自己的電機使航天飛機進入更低的軌道或者立即返回發射場，這大大提高了航天飛機的安全性能。(4)“暴雪”號航天飛機上雖然沒有主發動機，但有兩個小型電機發動機。如果第壹次降落失敗，可以像普通飛機壹樣拉起再次降落，安全性能高。(5)暴雪在軌時，完全依靠無人自動駕駛，技術難度更大。1988年悲慘的首飛後，暴風雪項目的資金瀕臨枯竭:僅航天飛機系統的研發就花費了6543803億盧布，整個項目花費超過200億盧布。蘇聯當局正在逐漸考慮巨額投資和發展航天飛機的好處之間的關系。暴風雪計劃在某種意義上加速了蘇聯的解體。蘇聯解體後，舊計劃完全失去了經濟支撐。1991年，蘇聯軍方停止了對該項目的資金支持。1993年，暴雪航天飛機機身的設計者Mornia財團被迫承認暴雪項目結束。他們希望轉向開發其他小型太空設備，但由於缺乏資金，他們不得不放棄。根據俄羅斯航天署新任命的署長尤裏·科普特夫(Yuri Koptev)的說法，如果能源重型大推力運載火箭和暴雪航天飛機不能在國際上商業化，它們將在未來4年內被取消。然而，能量更小的M型運載火箭可以在90年代末取代質子作為能夠將35 t重物送入近地軌道的運載火箭。利用現有的能源和風暴雪載體，新的太空艙可以與1993到1994的和平號空間站對接，無需建立模型。能量飛了兩次，暴雪只飛了壹次。科普特夫認為，和平號空間站提供持續的生命支持是可行的，尤其是現在，它是唯壹可以賺取外匯的領域，它可以為在軌道站上從事研究任務的宇航員提供幾次飛行。根據新成立的俄羅斯航天署，俄羅斯的航天預算1992與1991相同，約為58億盧布(官方價格為3億美元)，相當於1989的70億盧布。因此，根據消息來源，空間預算將減少1/3。雖然減少了發射次數，但預算支出仍然不能滿足軍事計劃的需要，成本的降低影響了計劃。獨聯體今年發射了8次，其中壹半是為了軍事項目。俄羅斯承擔了前蘇聯85%的航天研究任務。大約65%的航天飛機是從普列謝茨克航天發射場發射的。獨聯體航天計劃面臨的很多問題都是預算問題。位於拜科努爾航天發射場附近的列寧斯克是壹座航天工業城市，已欠下800萬盧布。2月，三名士兵在拜科努爾的壹次關於工作條件的騷亂中喪生。從1988開始，暴雪號航天飛機就沒有在太空飛行過，和平號空間站只能使用壹次性飛船和美國航天飛機作為往返工具。按照原計劃，第二架航天飛機將在1991首飛，第三架將在1992建造，首次載人飛行將在1994-1995之間進行。然而，由於政治和經濟原因，這壹切都沒有實現。所有的航天飛機只能存放在倉庫裏，任由灰塵飛揚，儀器老化。兩座未完工的已於90年代中期拆除。暴雪模型機墜毀2002年，其中壹架能飛的暴雪航天飛機，連同能量火箭，被拜科努爾的廠房倒塌摧毀。至此，暴風雪計劃徹底以淒涼告終。命運坎坷2008年3月，德國壹家博物館以6.5438+00萬歐元的價格購買了壹架蘇聯暴風雪號航天飛機。“暴風雪”號航天飛機曾是蘇聯航空工業的壹大驕傲。然而，令無數俄羅斯人大失所望的是，最終目的地之壹竟是數千公裏之外的德國城市施派爾——當地科技博物館已經以10萬歐元的價格買下了壹架“暴雪”號航天飛機。斯派爾城市科技博物館的主任裏耶說，他們已經做出了購買暴雪的決定。但是這個決定的實施過程並不簡單。負責研制這架航天飛機的俄羅斯“閃電”科學生產聯合公司壹直在采取各種措施從中“賺錢”。“暴雪”首先被運到澳大利亞展出，但澳方並沒有向閃電支付承諾的費用。幾經周折，暴雪終於在波斯灣的巴林找到了壹個臨時的“避難所”，閃電奪回了航天飛機的控制權。經過談判，俄羅斯最終同意以654.38+00萬歐元的價格賣給德國人。不過，被運到德國的暴雪並不是6月5438+0988+065438+10月15飛向太空的那臺，而是壹臺與後者大小和性能幾乎相同的實驗模擬器，官方編號為BTS-02。前蘇聯使用這種飛機進行了多次自動和手動模式的滑行、起飛和著陸試驗。“BTS-02”總共完成了24次飛行，累計起飛時間為8: 00。俄羅斯代表對這筆交易非常滿意。“閃電”公司壹名負責人表示，德國人完全履行了自己的義務。他還透露，“閃電”正在考慮重啟可重復使用航天器的生產。當然，新產品不會是“暴雪”的簡單翻版。斯派爾市技術博物館館長表示，購買暴雪花費的6.5438+00億歐元不僅包括運輸費用，還包括為其建造專用機庫的費用。飛機庫的建設正在加緊進行。按照計劃，搭載“暴雪”的貨輪將於本月底抵達荷蘭鹿特丹港。之後，航天飛機將通過陸地到達目的地。據悉，長36米、發射重量超過100噸的“暴風雪”號航天飛機將成為斯派爾市科技館最大的展品。建造者人數* *蘇聯建造了5架用於飛行活動的“暴雪”航天飛機，分別是:項目編號:1.01，以及“暴雪”——蘇聯唯壹壹架曾以自動駕駛模式飛行的航天飛機，於2002年5月12日完全拆解。所有權屬於哈薩克斯坦。項目編號:1.02，“鳥”——原計劃在自動駕駛模式下進行第二次太空飛行，並與“和平”號空間站對接。所有權屬於哈薩克斯坦，由拜科努爾航天發射場博物館收藏。項目編號:2.01，停工前只完成了30-50%。項目編號:2.02，僅完成10-15%。工程編號:2.03，竣工前拆除。此外，蘇聯還建造了8架試驗模型，用於各種驗證活動，德國博物館這次購買了其中壹架。由於巨大的資金障礙，俄羅斯最終取消了1993年“暴雪”號航天飛機的壹系列計劃。