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美國擬研制載亾版X37B空天飛機多容納

2019/12/06 来源:铜川信息港

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美国拟研制载人版X-37B空天飞机多容纳7亾2013年03月20日 16:58国防科技信息 我有话说正当NASA及其商业伙伴继续向

美国拟研制载人版X-37B空天飞机多容纳7亾

2013年03月20日 16:58国防科技信息 我有话说

正当NASA及其商业伙伴继续向着“实现低轨道商业乘员运输”时代前进的时候,波音公司发布了一份关于美国空军X-37B空天飞机(或称“可重复使用太空飞机”)的提议该提议详细描述了通过扩展X-37B能力,执行低轨道货运和乘员运输任务的潜力但基于未知的原因,NASA商业空间部将这份提议搁置在一边

可重复使用太空飞机在商业乘员运输时代将发挥什么样的作用

让X-37B加入NASA的商业轨道运输服务(COTS)计划和商业乘员发挥(CCDev)计划的想法,来源于X-37B项目能够通过“聚焦于有效载荷”实现降低成本和加快技术研发速度“聚焦于有效载荷”的意思是:通过利用X-37B这种成熟的航天器平台及其定义好的平台载荷界面,以及由成熟的任务操作人员使用经过飞行验证的设备支持的地面站,可以大幅降低一次性使用成本

波音公司还指出:重复使用航天器的几项关键技术已经成功验证,包括气动领域、气动热力学领域、重复使用太阳帆、热防护系统(TPS)以及自主制导、导航和控制(GNC)

利用X-37B研发小型航天飞机

基于NASA未来-X(1998~2001年)和航天发射倡议(2001~2006年)活动,有关人员研发了X-37B,用以协助在后航天飞机时代降低地地球轨道输成本,并取代“渐进一次性运载火箭”(EELV)时代

除了测试下一代TPS系统材料,X-37B还被视为一个平台,能够试验自主脱轨、进入及着陆GNC;具有容错体系结构能自主在轨和进入飞行;能在机场基础设施小化的情况想,利用GPS和差分GPS着陆;具备机电飞行驱动及制动系统;采用锂离子电池电池,使用寿命长,具有大电流输入输出能力

此外,X-37B还能测试可重复使用且可收起的太阳能电池阵列、先进的石墨/双马来酰亚胺(Gr/BMI)复合材料机身、复杂的碳-碳控制面、先进的高温机翼前缘瓦、高超声速空气动力加热预测方法、一体化系统设计的用于再次飞行的后任务处理

X-37B次任务从2010年4月22日至12月3日,共在轨运行224天2010年12月3日,在X-37B太空飞机超过10000千米的的再入飞行过程中,通过控制其倾斜角、俯仰角和S转向角,X-37B成功实施了能量、高度、姿态和下降轨迹管理

更重要的是:X-37B作为航天器首次成功“评估了其能量消耗,并使航向校正圆柱(HAC)离开了跑道入口,以对高海拔顺风情况进行调整移动HAC自主调节应对风和能量变化的能力,仅是对航天飞机轨道器进场与着陆进行制导算法改进之一种

调整X-37设计适应商业航天时代

X-37B航天器在设计上提供了一种很好的方法,进行“演示,改进,验证竞争性技术和运行方案,无需制造独特的演示验证航天器”

X-37B还提供了宝贵的测试平台,多种竞争性技术可以集成到一个轨道试验飞行器(OTV)上,成为OTV的独立子系统在飞往国际太空站或在轨的一次性演示验证飞行期间,X-37B可以独立测试这些竞争性技术,而无需对各项独立技术单独试飞

X-37执行国际太空站任务

航天飞机2011年退役后,从国际太空站运回敏感货物的能力也随之丧失,因为那需要软着陆X-37是目前能提供1.5g级别软着陆能力的飞行器

在跑道着陆后,可以安全快速的将敏感货物从X-37B货舱中取出根据X-37B目前的尺寸,运往国际太空站的货物可以放置在X-37B有效载荷货舱内部和外部,运回地面的货物则放置在有效载荷货舱内

根据这项提议,利用X-37B配以附加服务舱,发射进入51.6°倾角的轨道内,与国际太空站交会抵达国际太空站后,X-37B将自行前往进入国际太空站遥操作系统(SSRMS)对接范围内接着,国际太空站乘员伸出SSRMS,抓取X-37B,将其带往站上某一节点舱的通用对接机构(CBMS)处

对接过程中,X-37B无需国际太空站给与支持,仅需通用对接机构的连接,所有电源和电力都将来自部署的太阳能电池阵列和飞行器上的电池国际太空站乘员使用SSRMS,把外部货物从X-37B外部附着点上取走为国际太空站运送的内部货物,将封装在X-37B有效载荷舱集装箱内,这样便于站上乘员搬运

之后,所有运回地面的货物将装入这些集装箱内,再将集装箱装入X-37B有效载舱对接操作完成后,SSRMS将使X-37B脱离国际太空站X-37B将与服务舱分离并离轨再入大气层、下降并着陆

发展载人型X-37B

波音公司认为要将现在X-37B的尺寸增加160~180%,使之具备容纳5~7名航天员的能力按照这种设计,X-37能容纳5~6航天员,还能容纳一个受伤的宇航员(可能需要单架之类的设备)

航天员座椅席将安置在X-37内有加压舱的一侧,为发射台攀升与0重力操作留下通道乘员从X-37的顶部舱门进入,遇有紧急情况,此出口也用于逃生如果出现飞行异常中止情况,“宇宙神”-5上面级和X-37之间的推送式异常中断系统将提供合适的加速度,再有“德尔他”-4火箭提供推力载人型X-37能够完全自主发射、中止、交会、对接、出坞、脱轨、着陆,无需乘员给与任何帮助 (中国航天系统科学与工程研究院 许红英 )

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标签: X-37B

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