连接天与地的大力神——航天飞机运载机兴衰录

自从1961年4月12日尤里·加加林乘坐“东方1号”飞船进入外层空间、实现人类进军太空的妄想之后，若何解决载人航天器使用上的经济性问题成为了摆在有志将航天员送入太空的国度免签的一个难题。载人航天飞船和空间实验室固然能解决航天员进入太空和返回大气层内的问题，但从设计上来说属于一次性航天器，能够说在经济上不太划算。而1977年“企业”号航天飞机的研制成功，则为这个问题供应了一个较为圆满的解决方案。不外，航天飞机固然可以反复运用，但其在应用上仍然存在一些麻烦，个中航天飞机在分歧义务区域的调动、以及在大气层内进行试验时若何升空，是一个相当要害的问题。而为认识决这个问题，航天飞机运载机这种非常特别的大型飞机应运而生，并见证了航天飞机的鼓起与落幕。

[原创文章：www.ii77.com]

□由波音747-100客机改装的NASA905驮运“企业”号航天飞机起飞。使用大型飞机运输航天飞机，是人类对航空器与航天器有机组合的最初测验

固然航天飞机名义上是一种兼具在大气层表里航行能力的航天器，但事实上航天飞机在大气层内航行时限制好多。航天飞机在设计上首要考虑作为可反复使用的载人航天器、以将航天员平安地送入外层空间或撤回大气层内为首要义务，同时还要执行轨道载人航天器的各类义务，是以机上有好多晦气于在大气层内航行的“死重”、且气动设计仅仅考虑了升空时尽量降低空气阻力和返回时能依托自身机翼和机体受到的升力平安滑翔着陆，而没有考虑过依靠自身动力从地面滑跑起飞并在大气层内航行的问题。所以，航天飞机固然像固定翼飞机一般拥有机翼和尾翼，但事实上航天飞机并不具备在大气层内航行的能力。

□完成最后一次航行义务后着陆的“发现”号航天飞机。从该机面积狭小的机翼、空气阻力不小的“方盒”型机身和动员机短舱，不难解白航天飞机在大气层内的航行能力是个什么水平

在航天飞机难以实现大气层内航行的问题上，航天飞机的动员机拔取也是一个很主要的原因。美国的航天飞机配用的RS-25D动员机素质上是一种火箭动员机、用途局限于调整航行姿态、并在发射升空时供应部门推力。而苏联固然规划为“暴风雪”号和后续的航天飞机配装AL-31涡扇动员机（即苏-27斗争机的动力装配）来改善大气层内航行机能，但在“暴风雪”号的发射试验中并没有采用这一设计，厥后因苏联解体导致航天飞机规划被打断并最终堕胎，这种设想再也没有实践的机会。当然，考虑到“暴风雪”号航天飞机与它的美国同业们一般根基没有考虑大气层内的空气动力学问题，所以尽量安装了AL-31动员机，其在大气层内航行的能力也不会太好。是以，若是要让航天飞机在分歧的布置所在进行灵活，寄进展于其能像固定翼飞机一般在一个机场起飞升空、再进行长距离航行下降到另一个机场是不实际的（这是空天飞机才干有的能力），而必需依靠外力。

□与“能源”号助推火箭进行保持组合中的“暴风雪”号航天飞机。固然该机有配装涡扇动员机改善大气层内航行能力的筹算，但这个设想最终未能实现

为认识决航天飞机在大气层内，稀奇是发射场、下降场、修理保障基地之间的转运问题，美国国度航空航天局（NASA）在“企业”号研制的同时，选择了使用大型飞机运载航天飞机作为灵活手段。这一构想并不新颖，这种使用大型飞机背驮小型飞机形成组合式航行器的概念，早在二战时代就已经显现过。其时，德国空军为空袭欧洲大陆上的主要方针，采用了斗争机与装载火药的自杀式轰炸机组合的“槲寄生”组合，并执行了多次作战义务。从概念上来说，“槲寄生”与航天飞机运载机存在显著区别，稀奇是其掌握终端在被背负的小型飞机上、大型飞机仅作为载重..和被掌握机体的设计，与航天飞机运载机正好相反。但“槲寄生”的成功实践，证实使用大型飞机背负小型航空器航行能确保构造不乱、对航行机能的影响也有限，是以能够认为“槲寄生”侧面证实了使用大型飞机背负运载航天飞机的可行性。

□Me109斗争机和改装后的Ju88自杀式轰炸机构成的“槲寄生”航行体。这种看起来怪模怪样的组合，倒是组合式航行体概念的开山祖师

而在航天飞机运载机的拔取上，其时NASA面临着好多种选择。“企业”号航天飞机长37.2米，宽23.8米，高17.4米，空重72.6吨，理论上载重能力跨越100吨的大型运输机都能够用于“企业”号的运载。在浩瀚..傍边，NASA选择了其时还很新锐的波音747-100客机。这种客机全长70.6米、最大起飞重量跨越330吨、可进行跨越10000千米的长途航行，同时便于采购零件进行维护调养，是以很适合作为航天飞机的运载机..。1974年，代号NASA905的航天飞机运载机改装完毕，与其他波音747-100比拟，该机在外观上最显著的区别在于水平尾翼两头增加了防止背负航天飞机时发生的扰流干扰不乱的垂直不乱器，此外在机身背部安装了用于对接航天飞机的Mate-Demate Device（MDD）设备。1977年2月18日，“企业”号首次由NASA905背负升空，证实了这种组合的可行性。此后，NASA905与另一架波音747-100改装而来的NASA911成为美国仅有的两架航天飞机运载机。值得一提的是，固然在“发现”号航天飞机于2011年3月9日完成最后一次航行义务之后航天飞机临时退出了汗青舞台，但NASA905却仍然持续服役、并“改行”成为了无人机运载..。忠实说，考虑到无人机与航天飞机在重量和体积上的差别，这不免有点牛鼎烹鸡了。

□NASA905背负波音公司的“幻暗射线”无人机。对于以背负航天飞机为最初设计义务的NASA905来说，驮运这种“小不点”实在是小菜一碟

而说起NASA905在苏联的“同业”和竞争敌手，人们想到的往往是曾背负“暴风雪”号航天飞机的安-225重型运输机，但实际上安-225并非独一一架设计上用于运载航天飞机的苏联飞机。1977年，米亚西舍夫设计局获批在米亚-4“野牛”长途轰炸机的根蒂上设计了VM-T特种运输机，用于大型航天器组件运输。1981年4月，VM-T首飞成功。在服役时代，三架VM-T曾输送航天器150余次，并多次承担大型自然气罐的空运义务，可谓劳绩赫赫。而在苏联的航天飞机成长进程中，VM-T也起到了弗成替代的感化。1982年3月15日，VM-T成功运输了装载有航天飞灵活力系统的运输舱。同年12月28日，又运输了载有航天飞机前后整流罩的运输容器。1983年3月1 日，VM-T成功搭载航天飞机全尺寸机体样机升空，证实使用该机运载航天飞机是可行的。1988年3月23日，VM-T承担了向拜科努尔发射场输送“暴风雪”号航天飞机的义务，固然航行时代发生了一些问题，但最终义务圆满完成，这为“暴风雪”号成为美国航天飞机以外独一成功发射的可反复行使载人航天器起到了要害性的感化。

□背负航天飞机全尺寸样机的VM-T。

从实践来看，VM-T用于航天飞机运载是及格的，但限于米亚-4轰炸机的先天设计限制，该机机体宽度较窄、对航天飞机撑持能力相对较差，同时VM-T又继续了米亚-4航程较短的缺陷（背负31.5吨载荷时航程仅有1700千米），是以苏联在“暴风雪”号航天飞机的研制时代，就已经决意采用规模更大的运输机来运载航天飞机。其时，苏联生产的飞机傍边吨位和规格最大的是安-124“鲁斯兰”，这种1982年首飞的重型运输机在机身尺寸、航行机能上都与波音747相当，而载重能力还跨越了波音747，是以用改装后的安-124运载“暴风雪”理论上是可行的。但考虑到航天飞机运载义务的特别性，同时运载航天飞机进行远距离航行需要机能更好的..，苏联最终选择以安-124为根蒂设计吨位更大的安-225。安-225从外观上看最具特色的方面在于其“H”型尾翼和机翼下多达6台的动员机，而该机伟大的体积则更为人所津津乐道。1989年5月12日，安-225成功背负“暴风雪”号航天飞机进行了航行试验。然而不曾令人所想到的是，这一次航行竟然是安-225独一一次实现了其设计中的预定义务。

□背负“暴风雪”号航天飞机起飞的安-225。从两者体积的对比，不难看出安-225的的伟大水平

现在，曾经叱咤风云的航天飞机已经“英雄迟暮”，而昔时为运载航天飞机而设计的NASA905和安-225却仍然活跃在、并有了各自全新的义务范畴，这种始料未及的终局，实在令人不禁慨叹。平心而论，无论是航天飞机照样NASA905、安-225其实都有暗斗时代美苏两国争霸在载人航天和航空工程手艺方面的投射，在暗斗时代落幕后航天飞机退役还乡、并与航天飞机运载机“劳燕分飞”也实属必然。但无论从航天工程照样航空工程的角度来说，航天飞机与航天飞机运载器的组合体，仍然堪称是现代最伟大的航行器设计之一。今天回首这种航空器与航天器的完美组合，我们仍会对昔时航空航天工程手艺人员的创举感应惊异，而这些难能可贵的手艺索求，则已经成为人类进军太空历程的一块块奠定石。