分享

生于1969,航天飞机的概念设计

 太阳TAI 2016-09-24

2011年7月2日的英国《经济学人》周刊以“太空时代的终结”(The end of the Space Age)为封面文章,将美国航天飞机退役这一事件认作是人类太空时代终结的标志。



如今,美、欧、中、俄、日、印的航天技术突飞猛进,SpaceX公司的火箭完成了回收实验,我们实际上已然进入了一个新的太空时代。那么,很多人认为过去的那个太空时代已经一去不复返了,是基于一种怎样的情绪呢?或许是因为他们对当年那个充满太空浪漫主义和科学乐观主义的时代充满了无限的怀念吧。


那么,那个被称作太空时代巅峰的上世纪60年代到80年代是什么样子的呢?1981年4月12日,美国第一架航天飞机升空。但是在这之前,早在上世纪60年代,有关航天飞机的概念设计就已经出现。我们可以从47年前的航天飞机的概念设计中管窥一下。



1969年的航天飞机概念设计,载机和背驮式的太空飞船。这是北美航空的Maxime Faget的得意之作。这个概念设计一改之前的太空飞船概念设计的以火箭为基础的理念,而是将太空飞船与传统飞机的布局结合了起来,将安全可靠与可重复使用的概念引入到飞船设计中。



Maxime Faget(1921年8月26日 -2004年10月10日),他设计了水星宇宙飞船、DC-3概念航天飞机等航天器。



草草几笔,就已勾勒出在发射架旁边静待升空的航天飞机。


如果这个项目能够继续下去的话,大家看到的航天飞机发射的场景应该是这个样子的。载机先点火,带着太空飞船飞到高空。之后,太空飞船点火与载机分离。实际上,这是一种可重复使用的二级天地往返载具。




DC-3概念航天飞机再入大气的情况演示图。



1970年,NASA设想的概念航天飞机与空间站对接的样子。



1971年,因经费短缺和美国空军提出了新的要求等原因,DC-3航天飞机项目中止。但是,早期航天飞机的概念被大量继承。我们从新的航天飞机概念图上仍能寻到一些DC-3的影子。



这种整体可开启的设计方便装载大型载荷。



航天飞机发射的概念图。



航天飞机将载荷投放入轨的概念图。



航天飞机再入大气层的概念图。



实际服役的航天飞机比较忠实地再现了概念设计中的大部分细节。



航天飞机与土星五号在一起。



虽然世界上有许多国家都陆续进行过航天飞机的开发,但实际上只有美国和苏联成功发射过。苏联解体后,相关的设备由哈萨克斯坦接收,但没能把项目继续下去。上图为在发射架旁边的苏联暴风雪号航天飞机。



在那
之后,全世界只剩美国的航天飞机可以实际使用并执行任务。但美国所有的航天飞机也已经在2011年7月22日正式退役,航天飞机的最后一次任务是由亚特兰蒂斯号执行的。上图为2011年7月,亚特兰蒂斯号的最后一次着陆。



航天飞机的机翼和满足大横程要求的气动设计使其有效载荷比较低,只得采取重复利用的方式来降低单次发射成本。但是在30年的实际使用过程中,人们发现其并没有完全实现设计初衷,于是又重拾火箭和飞船的组合。如今,人们已经实现了一级火箭的回收。采用火箭和飞船结合的方式比起采用航天飞机搭载的方式有更高的效率和更低的成本。


但是,小火箭的体会是:如今人们可能过于沉醉在新技术的发展带给我们的便利和惊喜之中,而忘记继续放飞自己的想象力了。智能手机、一款新的APP、无人机等事物的出现大多是由产品在引领人们的需求。大部分的人现在已经不是先想象出一个美好的事物,再去努力将其实现了。甚至于用各种方式来表达对新事物的渴望都已不再常见。更多的人选择了心安理得地接受新产品,享受少数人的发明和创造。


47年前,在那个技术水平远远比不上现在的时代,人们画的航天飞机概念图充满了未来感。那么,在新一个太空时代中的我们,是不是应该让想象力飞行的速度比科技发展的速度再快一点点呢?


小火箭后续的:

《朝鲜最远的导弹能飞多远》

《欧罗巴:一颗非常水灵的星球》

《图-104:由轰炸机改装成的客机》

三篇文章中涉及的弹道、轨道正在计算中,资料也在搜集整理中,将陆续写作成文,敬请期待!


    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多