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647预警卫星
647预警卫星是美国弹道导弹预警卫星系列。647预警卫星又称综合型导弹预警卫星,从1970年11月到1982年底共发射13颗,主要用于探测地面和水下发射的洲际弹道导弹尾焰并进行跟踪,探测大气层内和地面的核爆炸并进行全球性的气象观测。它由长2.9米、直径2.8米的圆柱体主体部分连接一台长3.6米、直径0.9米的施密特式红外望远镜构成,重约900千克。卫星每8~12秒钟对地球表面某一特定区域扫描一次,每次扫描测出红外源的位置,连续扫描能测出红外源的移动方向。卫星带有高分辨率可见光电视摄像机,主要用于目标识别、监视卫星系统的工作情况,提高探测概率。
“礼炮”号航天站
“礼炮”号航天站是一个重约20吨的轨道实验室,装备有太空制造设备及多光谱相机等多种试验设备,其载人飞行,都是由“联盟”号和经改进的“联盟”T号宇宙飞船将人送上去,由“进步”号专用宇宙飞船适时运送所需设备、器材和推进剂等物资保障。为了保障“礼炮”号上航天员的生命安全,随时都有一艘“联盟”号飞船与“礼炮”号对接待命,以救助航天员返回之用。“礼炮”号航天站迄今为止共发射了七艘。限于“质子”号运载火箭的能力有限,这七艘航天站的重量均在18~19吨之间,结构基本是不规则圆柱体,长约12米,直径在2米~4.15米之间。其中“礼炮”4号飞船在太空待了63天,创造了前苏联第一代航天站的最长飞行时间的纪录。
“礼炮”6号航天站
“礼炮”1~5号航天站,因只有一个对接口,不能和多艘飞船对接,补给问题无法解决,所以人员不能在航天站长期停留。1977年9月29日发射的“礼炮”6号,尾部发动机作了较大改进,使之能与载人飞船“联盟”号和载货飞船“进步”号同时对接。这样,航天站的补给问题得到妥善解决,苏联航天员在航天站的停留时间也就大大延长了。
“礼炮”6号是第二代航天站,它又有了许多新型设备,其中最令人感兴趣的是供宇航员锻练身体的“航天体育场”。这个航天站有前后两个对接口。在一个与“联盟”号载人飞船对接时,另一个可对接停靠“进步”号飞船。“进步”号是专为“礼炮”号轨道站运送物资的不回收飞船,可运送2~3吨包括燃料、食物、水和氧气等物资,卸完货后自动脱离轨道站,让它载入大气层时烧毁。“礼炮”6号轨道站在4年10个月的运行中,先后停靠过16艘“联盟”号载人飞船和12艘“进步”号无人货船,共接待了16批33名宇航员,有的宇航员累计居住时间达676天。“礼炮”6号共完成了120多项科学实验计划,拍摄了10000多张照片。宇航员还在站上进行了相当复杂的安装修理工作。例如,1979年,2名宇航员在太空拆除了一座射电天文望远镜K0410的天线;1980年,3名宇航员更换了温度调节系统的水泵唧板;1980年,2名宇航员创造了连续飞行185天的当时最高记录。这座航天站最后在无人状态下自主工作了8个月,于1982年7月29日坠入大气层烧毁。
“礼炮”7号航天站
1982年4月19日,前苏联发射了“礼炮”7号航天站,先后共接待11批28名宇航员,驻站机组人员中有第一个包括女宇航员萨维茨卡娅的混合乘员组,还创造了3名宇航员1984年在太空连续飞行237天的最高记录。“礼炮”7号在载人运行的1250天中曾先后与无人货运飞船“宇宙1686”、“宇宙1443”、载人飞船“联盟”49号、“联盟”415号等10艘载人飞船实现了航天器太空“三位一体”的对接航行,创造了航天史上又一个“第一”。
新型航天站的构造与“礼炮”6号基本相同,它还为宇航员准备了新型航天服和专用修理工具,使宇航员可在站上任何部位进行维修,更换部件。1983年3月,新型无人货运飞船“宇宙1443”号发射上天。不久,这个大型航天器自动对接成功。同年6月27日,载人宇宙飞船“联盟”49号发射入轨,它准备与“礼炮”7号、“联盟”49号完成一次“三位一体”太空对接。经过绕地飞行一天,对接准备工作完成。
对接最重要的动作是首先保证使之运行轨道完全一致,然后就是要求极高的准确性。“联盟”49号宇航员追赶到与航天站还有110米的距离时,就完全靠自动驾驶仪以每秒90厘米的速度自动接近。到接近完全靠在一起时,地面指挥中心发出指令:“对接”两个航天器开始缓缓地“软接触”。定向杆轻轻插入对接框的槽内,减震器开始工作,仅用了15分钟就完成了全部对接程序。“礼炮”7号的此次“三位一体”对接,为以后的多元复合体的组成提供了重要经验。“礼炮”7号航天站创造了最终工作寿命达8年之久的最高纪录。
“流星”号卫星
“流星”号卫星是前苏联的业务气象卫星系列。1969年3月26日开始发射Ⅰ型,到1981年7月共发射了31颗;1975年7月11日开始发射Ⅱ型,到1982年底已发射9颗。这一系列卫星的任务是系统收集地球上不同地区的气象资料,为气象预报和气象学研究服务。卫星重1~2.2吨,高约3.5~5米,直径1.5米,有两个太阳电池翼,主体由两个密封舱组成。其中上舱有传动装置和无线电系统,包括确定轨道参数和发送遥感数据的设备、电源系统以及由惯性轮、气体推力器和离子发动机组成的三轴姿态控制系统;下舱有科学仪器。流星系列的每一颗卫星绕地球一圈可以获得8%~20%地球表面云层覆盖和辐射的数据,2颗卫星在24小时之内就能对整个半球观测一次。
“流星”1型气象卫星
1969年,前苏联首次发射了“流星”1型气象卫星,采用太阳同步轨道,通常保持2~3颗卫星运行在相互垂直的轨道平面上。这样就可以提供全球气象资料。后来这类卫星由“流星”2型卫星系列所取代。“流星”2型卫星系列是获得全球覆盖的卫星系列,迄今已发射8颗。
“流星”2型气象卫星
“流星”2型卫星的运行轨道为近似圆形的近极轨道,高890千米,轨道倾角81.2度,周期102.5分钟,并总有两颗卫星同时在轨道上工作,卫星星体呈圆形,高5米,直径1.5米,重约2.75吨,有两个太阳能电池翼板。“流星”2型气象卫星每天两次探测全球有关云层分布、雪和冰层覆盖、星下点地面的辐射温度、云顶高度等数据;进行大气层温度垂直分布的测量,观测贯穿地球大气层的太阳辐射通量;将数据分配给前苏联及其他国家的60个自动图像传输终端。可见“流星”H型气象卫星担负的任务也很繁重。
“联盟”号宇宙飞船
“联盟”号飞船是前苏联在积累了多年经验之后,所开发出来的一种最成熟的载人航天器。由“联盟”号飞船衍生出的其他航天器包括:联盟T,这是“联盟”号的直接升级物和替代品;联盟TM,相对联盟T进行了更多的改进,是俄罗斯航天部门现在拥有的唯一一种可载人航天器,也是可向国际空间站输送宇航员的仅有的两种工具之一(另一种是美国的航天飞机)。其他衍生物包括“进步”号货运飞船,这是一种设计得十分成功的无人货物运输飞船,在维持和平号空间站和国际空间站的正常运转中发挥了巨大的作用。“联盟”号飞船首次发射是在1967年,这个阶段约占4年的时间。自1965年3月“上升”2号飞船飞行之后,足有2年多,前苏联没有进行任何载人宇宙航行。随后,前苏联研制了一个推力更大的运载工具,把“联盟”号送上天。“联盟”号宇宙飞船是一种多座位飞船,内有一个指挥舱和一个供科学实验和宇航员休息的舱房。“联盟”号第一次发射是在1967年4月23日,飞行目的是演练这种新的宇宙飞船各个系统的工作情况。不幸的是它酿成了一场悲剧。
“联盟”号宇宙飞船的悲剧
“联盟”号飞船总长7.5米,最大直径约2.7米,重约6.8吨,由球形轨道舱、钟形返回舱和圆柱形服务舱组成。轨道舱分成生活区和工作区,前端有个与“礼炮”号轨道站对接的舱口,宇航员将通过它进入“礼炮”号内部。返回舱是宇航员的座舱,与轨道舱相贯通,舱内有操纵设备、显示仪器、减震座椅、生命保障系统、制动火箭和降落伞。返回舱的钟式造型及外表的防热层,有利于载入大气层时减速隔热。服务舱的密封部分有定向和稳态系统,非密封部分装有发动机、推进剂及辅助电源,舱外有天线和两个太阳电池板。飞船在返回时,抛弃轨道舱和服务舱,返回舱单独载入大气层。
1971年6月7日,“联盟”11号载3名宇航员,再度入轨与“礼炮”号进行对接。对接取得成功,3位宇航员进入了“礼炮”号大圆筒式的轨道舱,在轨道舱里生活了23个昼夜,进行了天文、生物、摄影等观测实验。但是,在返回途中,联盟1号飞船座舱阀门泄漏,造成密封舱缺氧,3名宇航员被窒息死亡。
“联盟”1-8号
“联盟”1号失事使前苏联的载人宇航推迟了18个月,直到1968年10月26日,前苏联才发射了一艘新的“联盟”号飞船。“联盟”3号宇宙飞船由宇航员别列戈沃伊驾驶,在轨道上飞行了4个昼夜,然后平安返回地球。在这次飞行中,别列戈沃伊取得的最大成绩是在空间轨道试图和一架无人驾驶的“联盟”2号飞船对接。别列戈沃伊让他的飞船和“联盟”2号自动接近到相距200米处,然后改用手动操纵系统,使两个飞船靠近到仅数米的距离。苏联的第一次飞船对接是在1969年1月完成的。弗拉基米尔·沙塔洛夫驾驶的“联盟”4号飞船同“联盟”5号飞船实行了接近和对接。“联盟”5号上的宇航员阿列克谢·叶利谢耶夫和叶夫根尼·赫鲁诺夫穿上宇宙服进入了“联盟”4号。苏联人把对接后的组合飞船称为“世界上第一个宇宙空间站”。
“联盟”10号
“联盟”10号宇宙飞船于1971年4月23日下午莫斯科时间2点54分发射。它有4条飞行目的:
(1)与4月19日进入轨道的“礼炮”号轨道科学站进行联合实验。
(2)综合检验改进了的飞船系统。
(3)进一步演练手操纵和自动操纵系统以及飞船在各种飞行状态下的定向和稳定。
(4)进行医学、生物学考察来研究宇宙飞行因素对人机体的影响。
4月24日,莫斯科时间4点47分,“联盟”10号和“礼炮”1号实行了对接。连成一体的“礼炮—联盟”共同飞行了5小时半,在完成预定任务后,“联盟”10号于4月25日返回地面。这次对接试验的成功,是前苏联在建立太空站这条道路上迈出的关键一步。
“联盟”11号
1971年6月6日,莫斯科时间7点55分,前苏联又发射了“联盟”11号宇宙飞船,并在轨道上与“礼炮”1号对接成功。第二天,“联盟”11号飞船上的3名宇航员于莫斯科时间10点45分进入“礼炮”号太空站的舱室,使之成为世界上第一个有人居住的太空站。
“礼炮—联盟”总重25吨以上,太阳能电池和化学电池供给它充足的电能。在密封舱里的宇航员共在太空站里度过了23个昼夜,进行了天文观测、生物医学试验、远距离摄影等科学考察和实验活动。当“联盟”11号飞船结束考察奉命脱离“礼炮”号太空站,返回地面后,人们打开舱盖后简直大吃一惊:3名宇航员都安详地死在自己的座位上,死前却一点预兆都没有。
“联盟”11号飞船上3名宇航员是突然去世的。3名宇航员去世的前一天——6月29日,“礼炮—联盟”的一切工作依然严格按程序进行。他们在和地面飞行控制中心的无线电通信中,报告了他们的考察情况,并说“全体宇航员自我感觉良好”。在接到返回地面的着陆指令后,“联盟”11号和太空站顺利脱开,单独飞行。此时飞船上的所有系统仍然一切正常。1971年6月30日凌晨1点35分,“联盟”11号飞船的制动发动机开始工作,然而当它工作结束后,地面控制中心与宇航员的联系突然中断了。
“联盟”TM2号
1987年2月28日,载着2名宇航员的“联盟”TM2号飞船与“和平”号对接成功。“联盟”TM2号载人飞船是专门为“和平”号轨道站往返运送宇航员的工具,被称为“太空客车”。飞船全长7.5米,最大直径为2.2米,重约7吨,由返回舱、轨道舱和服务舱组成,可搭载2~3人。返回舱供宇航员入轨、对接、返回时使用,装有控制系统、减震座椅、降落伞系统和软着陆反推发动机。轨道舱是供宇航员进行科技实验、体育锻练、进餐和休息的密封舱,也可作为气闸舱用,通过它可与“和平”号对接。服务舱是非密封舱,安装飞船的推进系统和姿控装置,供定向交会用。其上装有宇航员逃逸系统,可供飞船发射后2分钟30秒内使用。还装有两条新的“空—地”通信线路,可与航天站和地面指挥中心取得联系。
流体对流循环热控制
利用液体在对流运动中与固体接触而转移热量的热控制方法,简称对流式热控制。用这种方法可以控制航天器各种仪器、设备和舱内环境温度。这种方法换热能力大,易于控制,可用来调整航天器内部的热量分配和排除废热。各类载人航天器、一些人造地球卫星和航天服多采用这种方法。
流体对流循环热控制系统通常包括驱动风机或泵、流体通道、热交换表面、辐射散热器、热交换器和温度控制器等。流体在通道中流动,将热量从热交换面上带走,通过热交换器把热量分配到航天器的不同部分,最后经辐射散热器将余热排向空间。温度控制器根据预定的温度要求,通过开、停风机或调节阀门来控制循环流体的流量。这种系统在空间应用时,应能适应高真空、极低温、失重等空间环境并满足可靠性高、重量轻和功耗小的要求。各类载人航天器普遍采用“液体—气体”对流循环热控制系统,如美国的“阿波罗”号飞船和前苏联的“联盟”号飞船。一些大型人造地球卫星采用气体对流循环热控制系统,“月球”号探测器的月球车使用的就是这种系统。
拦截卫星
拦截卫星是由运载火箭发射进入地球轨道的,但与部分轨道轰炸卫星不同,它进入轨道后可以绕地球飞行一圈以上,伺机进行攻击。它可以发射导弹,发射粒子束,也可以发射核武器。拦截卫星的轨道一般比目标卫星高,居高临下,虎视眈眈。一旦需要拦截就立即切入目标卫星的轨道,进行迎头拦截或是尾追攻击。
“零”式战斗机
“零”式战斗机,最大飞行速度高空为每小时534千米,海平面为每小时454千米,航程达3000千米,装备2门20毫米航炮和2挺7.7毫米机枪。而当时其他国家同类飞机多数仅装备12.7毫米机枪,最高时速约500千米,航程多在1000千米以内。
零星搭机实验
为了充分发挥航天飞机的运载能力,同时为了满足社会上开展小型航天飞机科学实验的需要,美国国家航空和航天管理局制定了一个“小型自主有效载荷”计划,简称零星搭机实验计划。根据这个计划,航天飞机上配务了一些专用容器,每次执行任务时,可以在货舱里捎带一些小型科学仪器上天做实验。
“零”式小型侦察机
“零”式小型侦察机是由日本爱知公司研制的,翼展11米,机长8.54米;空重1.12吨,总重1.45吨,最大重量1.61吨;动力装置是一台九缸气冷活塞式发动机,起飞功率250千瓦;最大时速246千米,升限5420米,航程819千米;装一挺7.1毫米机枪,乘员2人。该机也可携带少量炸弹。
“旅行者”号探测器
1977年8月20日和9月5日,美国发射了旅行者1号和2号探测器,这两个探测器沿着2条不同的轨道飞行。在100天后,“旅行者”1号超过“旅行者”2号,并先期到达木星考察。1979年3月5日,“旅行者”1号在距木星27.5万千米处与木星会合,拍摄了木星及其卫星的几千张照片并传回地球。通过这些照片可以发现木星周围也有一个光环,还探测到木星的卫星上有火山爆发活动。“旅行者”2号于1979年7月9日到达木星附近,从木星及其卫星中间穿过,在距木星72万千米处拍摄了几千张照片。
1980年11月13日和1981年8月26日,这对探测器分别飞近土星考察。“旅行者”1号掠过土星时,发现成千上万的光环群,形成一组交错在一起的环形彩带。“旅行者”1号还着重探测了原来认为是太阳系最大的一颗卫星——土卫六,但从拍回的照片上发现土卫六的直径只有4828千米,而不是过去认为的5760千米,因此判定它小于木卫三,从而退居为太阳系的第二大卫星。此外,还发现了土星的几颗新卫星。“旅行者”2号则对新发现的土星环和几个卫星作了近距离探测,向地球发送回一万多张照片。
“旅行者”号探测器本身重816千克,携带有105千克科学探测仪器。它的主体是扁平的十面棱柱体,顶端装有一直径为3.7米的抛物面天线,左右两侧各伸出一根悬臂,较长的一根是磁强计支柱,短的一根是科学仪器支架。探测仪器有10种,主要是行星及其卫星的摄像设备和各种空间环境探测设备。“旅行者”号的土星探测之行,初步揭示了土星家族的面貌。
目前,“旅行者”探测器都已飞出太阳系,飞向茫茫宇宙深处。
陆地卫星
陆地卫星是美国地球资源卫星系列,是美国用于探测地球资源与环境的系列地球观测卫星系统,曾称作地球资源技术卫星。自1972年7月23日发射“陆地卫星”1号以来,到1984年3月1日已发射到“陆地卫星”5号。第一代陆地卫星1~3号分别发射于1972年7月23日、1975年1月22日和1978年3月5日。星体呈蝴蝶状,高3.04米,直径1.52米。这个卫星系列是在雨云号卫星的基础上研制的。陆地卫星取三轴稳定对地定向姿态,采用900千米近圆形太阳同步轨道(近极太阳同步圆形轨道),倾角99°,周期103分钟,每天绕地球14圈,第二天向西偏170千米,于地方时9时30分通过赤道上空,18天后又回到原轨道运行。每帧图像的地面覆盖面积为18398千米,相邻两帧重叠14千米。
陆地卫星的主要任务是调查地下矿藏、海洋资源和地下水资源,监视和协助管理农、林、畜牧业和水利资源的合理使用,预报和鉴别农作物的收成,研究自然植物的生长和地貌,考察和预报各种严重的自然灾害(如地震)和环境污染,拍摄各种目标的图像,借以绘制各种专题图,如地质图、地貌图、水文图等。
“陆地卫星”1号
“陆地卫星”采用近极地圆形太阳同步轨道,能使卫星的轨道面每天顺着地球自转的方向转动1度,这与地球绕太阳公转的速度(0.9856度/天,约每天1度)恰好相等。这样,既使得卫星对地球任何地点都能观测,又保证了卫星在同一时刻飞临某个地区,从而实现了定期勘测的目的。“陆地卫星”携带的仪器主要有:多光谱扫描仪、反波束光导管摄像机、宽频磁带记录仪和一套数据收集和转发系统等。多光谱扫描仪和反波束光导管摄像机都属于多光谱遥感器。它们同时拍摄卫星正下方的地面图像,每次拍摄的面积长宽各为185千米的正方形,每天拍摄照片上千张。这些照片变成电信号后发送给地面接收站或贮存在宽频带记录仪里,待卫星飞临地面站上空时,再将图像信息发送给地面。卫星上还装有姿态控制系统,经常校正卫星飞行姿态,保证遥感器对准地面勘测目标,也保证太阳能电池有充足的日照条件。
地球资源卫星发射以后,证明它在勘查、监视和管理地球资源方面是一个很有效的工具。它在地质构造、探矿、地震、森林清查、土地利用、城市规划、农作物产量监视、海洋研究以及环境污染监测等方面,都发挥了较大的作用。
雷达卫星
雷达卫星是由雷达测高计、雷达散射计和合成孔径雷达组成的。它们和地面上使用的雷达相似,是通过无线电波测定目标位置和有关参数的,因而可不受地域、天气条件的限制,能在各种天气条件下昼夜对地面大范围地区长期探测、监视和侦察,获得时效性强的信息。
雷达测高计主要用于大地测量和海洋观测,可测量卫星对海面的平均高度,从而获得地球基本形状、扁率和重力场分布等参数。雷达散射计是一种用来测量海面或地面散射回波信号功率的雷达,它所测定的散射系数主要决定于被测表面粗糙度。因海风影响海面的粗糙度,故散射计可间接测定风速和估计方向。合成孔径雷达是利用雷达与目标的相对运动,把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合一较大的等效天线孔径的雷达。它的特点是分辨率很高,能全天候工作。雷达卫星可观测海底地貌的起伏和发现潜水艇。
雷达探测隐身机
RAH-66“科曼奇”直升机的机头、机身侧面、尾梁、尾桨等都采用了新型科学的外观设计,尽量避免容易造成电磁波反射的棱角和平面,以减少、消散雷达反射波;两台发动机包藏在机身内,进气道设计在机身两侧上方并采用埋入式,进气道口呈棱形,不会对雷达波形成强反射;导弹舱采取内藏式设计,平时舱门关闭,发射时才打开;机炮被设计成能在水平面转动180度,并向后收藏在炮塔的整流通罩内;悬挂武器或副油箱用的短翼可拆卸,在执行武装侦察等只需携带少量武器而要求高度隐身的任务时,就拆掉短翼;起落架采用后三点收放式,收起后起落架舱门自动关闭遮挡,可减小雷达反射截面积;采用吸波性能好的新型复合材料制造壳体及外部部件,以进一步减少雷达波的反射。由于采取了各种新技术措施,RAH-66“科曼奇”有效雷达反射比目前一般直升机小得多,仅为它们的1%。另外,RAH-66直升机还可加装雷达干扰器,从而使敌方探测雷达失灵。
6-2火箭
6-2工程开始于1940年。6-2工程的目标是扩大容积和承载重量,以容纳自控、导航系统和战斗部。1942年10月3日,6-2火箭试验成功,年底定型投产。从投产到德国战败,德国共制造了6000枚6-2火箭,其中4300枚用于袭击英国和荷兰。6-2火箭是单级液体火箭,全长14米,重13吨,直径165米,最大射程320千米,射高96千米,弹头重1吨。6-2火箭采用较先进的程序和陀螺双重控制系统,推力方向由耐高温石墨舵片操纵执行。6-2火箭在工程技术上实现了宇航先驱的技术设想,对现代大型火箭的发展起了承上启下的作用,成为航天发展史上一个重要的里程碑。