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印度航天飞机RLV-td 试飞成功然而并没有回收

时间:2016年06月07日 信息来源:蝌蚪五线谱 点击: 【字体:

目前,印度的航天任务仅局限于运载火箭,之前也没有消息透露印度要发展航天飞机,因此这次发射让全世界都重新认识了印度的航天计划,在看似不起眼的数十亿美元预算背后,到底隐藏了哪些不为人知的项目。

 

印度媒体称这架小型航天运载器属于一个名为“可重复使用运载器技术验证器”的计划,简称为RLV-td


印度于2016年5月23日发射一艘技术验证型小型航天运载器,据印度新德里电视台消息,这架外观非常前卫的运载器仅仅是一个缩比模型,这意味着其不具备执行任务的能力,运载器上也没有按照配重放置一些仪器,话说回来这仅仅是一个模型而已。但模型并不代表是纯玩耍的那种类型,对于空气动力学专家而言,模型的意义非同凡响,能够验证飞行器在真实大气环境中的飞行姿态,远比风洞数据来得真实和可靠。印度媒体称这架小型航天运载器属于一个名为“可重复使用运载器技术验证器”的计划,简称为RLV-td,目的是发射印度版的航天飞机,让亚南亚次大陆拥有进入重复进入轨道的能力。


目前,印度的航天任务仅局限于运载火箭,之前也没有消息透露印度要发展航天飞机,因此这次发射让全世界都重新认识了印度的航天计划,在看似不起眼的数十亿美元预算背后,到底隐藏了哪些不为人知的项目。上一次印度让世界惊讶的航天项目是曼加里安号火星探测器成功进入地火转移轨道,理由是曼加里安号创造了廉价火星任务的纪录,印度花7400万美元就实现了一次火星探测,比好莱坞大片地心引力的拍摄费用还低。

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小型航天运载器的长度为6.5米,仅为1.75吨,相当于一辆SUV的重量


印度航天飞机的基本情况


根据印度空间研究机构的数据,小型航天运载器仅为1.75吨,长度为6.5米,按照比例尺缩小了六倍。这意味着真实目标飞行器的长度可达到30多米,别看这小小的6米多运载机,缩比后的重量也才1.75吨,相当于一辆SUV的重量,如果全尺寸放大到30多米,重量就一下子上来了,有望突破70吨的大关。这个尺寸、重量逼近美国国家航空航天局的航天飞机大小,由此,外界为印度的航天飞机计划倍感震惊。

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参与印度航天飞机计划的科学家、工程师达到600多名


因为目前只有美国才玩得起航天飞机,其所涉及的技术和资金都不是一般国家能够比拟的。参与印度航天飞机计划的科学家、工程师达到600多名,建造这个迷你运载器就花了5年的时间,耗资为9亿多卢比。印度空间研究组织试图利用这个模型验证可重复使用航天器技术,为后续全尺寸验证机的诞生奠定基础。


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印度这架航天飞机发射后是不回收的,RLV-td运载器从安得拉邦达万航天中心发射,只用了10分钟左右的飞行时间


印度这架航天飞机发射后是不回收的,RLV-td运载器从安得拉邦达万航天中心发射,只用了10分钟左右的飞行时间,传感器收集到空气动力学数据,比如运载器的机翼设计是否符合高层大气的超音速飞行要求、前机鼻、机翼外缘的温度将达到多少等。由于运载器没有着落装置,最终落入孟加拉湾销毁,印度航天机构也不打算打捞回来。


印度和美国航天飞机的区别


印度的RLV-td运载器之所以与美国的航天飞机进行对比,关键在于RLV-td运载器的外形与航天飞机非常相似,以及发射方式也采用火箭助推。与航天飞机所不同的是,美式航天飞机为外挂式起飞,外部燃料箱挂在航天飞机的腹部,这样从外观上看航天飞机就显得非常臃肿。而印度的RLV-td运载器直接顶置在运载火箭的载荷舱位置,并且没有整流罩进行空气动力修型,完全依靠RLV-td运载器的气动性能保持飞行姿态。可以认为这种发射方式直至今日仍然是少有的,印度也算是这种发射方式的前期探索者之一。


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RLV-td运载器的外形与航天飞机非常相似,以及发射方式也采用火箭助推


美国的航天飞机飞行高度在数百公里以上的近地轨道,最经典的任务就是对接空间站,向350公里高度的空间站运输人员和物资。印度的RLV-td运载器第一次试飞并没有抵达近地轨道,飞行高度为70公里,在亚轨道高度的顶点就开始下滑,最后坠入到孟加拉湾。由此看出印度的RLV-td运载器还不具备在近地轨道执行任务的能力,甚至印度都还没有准备好将数十吨的运载器送入轨道的火箭。这一点与1977年发射的航天飞机验证机“企业号”有着相当的差距,至少企业号的状态已经接近载人。

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美国的航天飞机飞行高度在数百公里以上的近地轨道,最经典的任务就是对接空间站,向350公里高度的空间站运输人员和物资


  关于印度RLV-td运载器是否载人的问题上,目前,印度空间研究组织并没有将其用于载人飞行,这意味着RLV-td运载器的技术难度要低于航天飞机。美式航天飞机可运载7名宇航员,仅仅生命保障系统方面就花费了数十亿美元,这还不算哥伦比亚航天飞机事故后对隔热瓦进行重新绝热性能测试所花的费用。由此可以认为,印度的RLV-td运载器定位在无人可重复使用运载器,一旦没有载人的需求,技术难度就大大降低了。


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印度空间研究组织并没有将其用于载人飞行,这意味着RLV-td运载器的技术难度要低于航天飞机


印度能否完成航天飞机的研制?

即便RLV-td运载器不载人后技术门槛降低,但仍然需要面对传统航天器再入大气层所面临的问题。作为可重复使用的运载器,返回地球大气层时速度在每秒7公里多,此时,航天器会与大气层产生激烈摩擦,表面温度急剧上升。俄罗斯和中国的载人飞船与航天飞机不同,前者为子弹头型,高度区域集中,航天飞机由于需要在大气层内进行飞行,采用三角后掠机翼,这样一来航天器进入大气层后形状特征阻力面积就大大增加,机翼前缘、机头、机身底部都是高温区域,将达到1600摄氏度以上,隔热处理不好的话一不小心就会发生哥伦比亚那样的事故。


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 航天飞机由于需要在大气层内进行飞行,采用三角后掠机翼,这样一来航天器进入大气层后形状特征阻力面积就大大增加


印度RLV-td运载器属于印度空间研究组织第一次研发三角后掠机翼、具备大气层内飞行能力的航天器。除了要攻克空气动力性能外,还要提高材料的耐高温性,飞控计算机也需要新的飞行程序。更重要的是,印度还要研制大推力运载火箭,才能将数十吨的运载器送入轨道。这些都是印度空间研究组织所不曾面对的,该机构估计在2030年前后发射全尺寸的RLV-td运载器,至少从目前看到,它还处于模型阶段。


(作者:佚名)
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