私人航天挑战赛的俄罗斯方案

军心安营扎寨 2024-09-16 02:06:23

“滚回绘图板”被淘汰的飞行器方案360

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C-XXI亚轨道飞行器早期方案

Ansari X 挑战奖

来自美国圣路易斯市的X PRIZE基金会创始人埃里克·林登伯格 (Erik Lindbergh)对冷战结束之后美俄在航天领域的大裁减非常不满。埃里克是著名的美国航空先驱,首次单人飞跃大西洋的飞行家“孤鹰”查尔斯·林登伯格 (Charles Lindbergh) 的孙子。他并不打算坐视人类在航天领域进入“挤牙膏”时代。于是他决定做点什么。

埃里克·林德伯格在介绍Ansari X 的新闻出镜

1996年,埃里克的X PRIZE基金会发起了一项私人航天的公开挑战Ansari X 奖,这个挑战面向全球,获胜者将得到1000万美元奖金。基金会其条件进行了相当严格的概述。首先,项目不应由政府和公共组织资助。其次,航天器必须达到 100 公里的高度,这是公认的宇宙空间的最低边界,并完好无损地返回地球。第三,机上必须至少有三人,这证明了设计团队发展私人太空旅游的意图是认真的。第四也是最困难的,挑战方案必须能够在两周内重复飞行。

米亚M-55搭载 C-XXI航天器

1000 万美元看上去非常可观,但是在航天领域则微不足道,不过仍然吸引了来自全球的40多个私人航天机构和研究者团队加入挑战。

C-XXI航天器模型

ARS

米格-31发射ARS的想象图

俄罗斯设计师没有置身事外,他们提出了两个方案。

挂载ARS航天拉力赛的米格-31

其中第一架是 ARS航天拉力赛(Аэрокосмическое ралли)火箭飞机,由莫斯科航空研究所 Astra 中央研究实验室的员工设计。

ARS 任务剖面

ARS 航天器

这枚6 米长的客运火箭飞机将由米格-31 超音速战斗机挂载上升到 31 公里的高度,然后与载机分离,惯性上升到40公里高度,启动火箭发动机达到 120-130 公里的最大高度。然后再入,滑行至着陆区,通过降落伞降落。

“微米”火箭

这个提案实际上源自同样为米格-31设计的小卫星发射火箭“微米”(Микрон),来自米亚西舍夫实验机械制造厂、米高扬设计局、TsAGI、航空医学研究所和降落伞工程研究所的专家参与了这个项目。

一个“微米”火箭模型

ARS火箭不仅可以实现太空旅游,也有希望成为一种低成本的小载荷太空发射方式,不过无论是ARS还是“微米”最后都没有脱离图纸阶段。

C-XXI

C-XXI模型

第二个俄罗斯项目由亚轨道( Суборбитальная корпорация )股份公司推出,名为“大都会 21”(Космополис-XXI)或者简称C-XXI,他们的总部位于莫斯科, 团队由公司首席执行官谢尔盖·科斯滕科领导,项目还得到了米亚西舍夫实验机械制造厂的协助。

C-XXI的早期方案,采用带折叠翼的两级火箭

C-XXI方案诞生于2000年左右,也采用了“空中发射”的两级方案,只是一级的搭载机改为,米亚M-55“地球物理学”高空实验飞机。

M-55

C-XXI 的第二级是一艘全重2000kg的火箭动力宇宙飞船,由M-55载机携带进入17公里高的高空。在与载机分离后启动自身的火箭发动机。宇宙飞船能够搭载 3 人、1 名飞行员和 2 名付费乘客。

C-XXI

C-XXI

C-XXI 预计其客户需要培训仅为 1 周。培训将包括搭载米格飞机进行高空飞行、零重力抛物线飞行训练、 在模拟器中进行生存训练等。飞行时间将少于 1 小时。 前 30-40 分钟用于搭载M-55载机爬升到17公里高度。脱离载机后火箭动力将大约持续20分钟。 降落将回到起飞的同一地点。宇宙飞船的内部是加压的,但乘客需要穿着减压服以备不测。原型飞行预计将在俄罗斯完成,但一旦该系统得到验证,C-XXI 可以在世界各地运营。

C-XXI任务剖面

除了搭载设备外,作为载机的M-55还将改装两个 2000 公斤推力的固体火箭助推器。起飞后M-55将会点燃助推火箭以获得额外的速度和大攻角。C-XXI飞船将在此时脱离,点燃其单台推力7,000 公斤比冲290的固体火箭发动机,将航天器和乘客带到 100 公里的亚轨道高度。

C-XXI有一个冷气体姿态控制发动机系统。表面有耐热瓦,用于再入期间的热控制。 C-XXI在着陆阶段没有推进力,采用滑翔方式返航。 科斯滕科的团队走的比ARS远一些,完成了一个全尺寸模型,他们并不仅仅希望赢得比赛还希望开始全球运营。

C-XXI 和M-55

展出中的C-XXI 模型

私人太空旅游时代

太空船1号-白骑士组合体

最终,在2004 年 10 月 4 日,大家熟悉的传奇设计师巴特·鲁坦的作品“太空船1号”从搭载飞机“白骑士”上脱离完成了100km的太空挑战,最终赢得了Ansari X奖的1000万美元。私人太空旅游时代正式来临。

太空船1号

除了全新设计的搭载飞机“白骑士”,鲁坦的方案其实和俄罗斯的竞争对手们没有什么大的不同,只是俄罗斯的同行没有保罗·艾伦(微软联合创始人,投资太空船1号2500万美元)这样财大气粗的赞助人。

游览者航天飞机的模型

在没有了竞赛压力之后,C-XXI方案后来获得了俄罗斯航天局官方的资助,发展为称为“游览者”(Explorer)的航天飞机,“游览者”项目直到2010年才因“成本原因”终止。@nordland 今日头条 原创首发

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