龙飞船|超级明星:SpaceX的龙飞船和它身上的黑科技( 二 )


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图注:载人龙飞船内部 。 以往密密麻麻的操作按钮 , 已被大屏幕取代(邻近发射 , 贝恩肯和赫尔利坐进龙飞船)
载人龙飞船属于SpaceX研制的第二代龙飞船(Dragon2) , 具备可重复使用的能力 。 第二代龙飞船可分为载人龙飞船和货运龙飞船两种 , 其前身是第一代货运龙飞船(Dragon1) 。 新飞船可以自动与空间站完成对接 , 而不像第一代飞船那样 , 需要借助空间站上的机械臂的帮助 。 当然 , 载人龙飞船也保留了人工对接的选项 。
龙飞船|超级明星:SpaceX的龙飞船和它身上的黑科技
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图注:地面上的载人龙飞船
本次使用的载人龙飞船 , 直径4米 , 高8.1米 , 最多可搭载7位宇航员(载人龙飞船NASA版本的只有4人座位) , 这与航天飞机搭载的宇航员数量相同 , 也与我国5月5日测试的“新一代载人飞船”设计上能够搭载的宇航员数量相同 。
载人龙飞船的最顶端是一个能够打开的头锥盖子 , 在发射和返回的过程中 , 保护飞船和对接机构 。 当飞船与空间站对接的时候 , 头锥盖子会打开 , 露出对接机构 , 当飞船脱离空间站的时候 , 盖子关闭 , 准备返回地面 。
飞船主体由两大部分组成 , 一个是加压的返回舱 , 另一个是在返回舱下面的服务舱(这里要说明的是 , SpaceX使用Trunk一词 , 而不是Servicemodule , 但从作用上看类似于服务舱 , 目前尚无统一的翻译) 。 服务舱是非加压的 , 可以搭载对气压不敏感的货物 。
另外 , 服务舱外侧粘贴有太阳能电池 , 就像穿了个太阳能板的裙子一样 , 这摆脱了传统的太阳能展开翼的造型 。 服务舱外侧还有翼状结构 , 能够为飞船在逃逸过程中提供气动稳定性 。
四、载人龙飞船具备全程逃逸能力
载人龙飞船集成有8个推力强大的“超级天龙座”火箭 , 火箭两两分组 , 安装在飞船的侧壁 , 作为逃生使用 , 每个发动机的推力可达71千牛 , 换算成大家有直观感觉的表示方式就是相当于7.1吨的推力 。 此外 , 还装有16个推力相对较小的“天龙座”发动机喷口 , 用于姿态控制和轨道机动 。
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图注:载人龙飞船“飞行中止测试”试验(示意图)
熟悉载人航天的朋友 , 可能会留意到 , 无论是阿波罗登月火箭 , 还是我国的长征2F载人运载火箭 , 在火箭顶部都有个逃逸塔 。
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图注:阿波罗飞船的“逃逸塔”
逃逸塔的作用就是在火箭发射起始阶段 , 如果发生意外 , 可以启动逃逸塔火箭 , 把飞船带离到安全的高度 , 然后着陆 。 如果发射一切顺利 , 等火箭飞到一定的高度 , 逃逸塔会分离 , 然后丢弃 。 而载人版龙飞船相当于把逃逸塔集成在船身上 , 这样做有什么好处呢?
如果要对比逃逸塔和这种新型的逃逸方式的区别 , 那可能需要一篇文章来系统介绍 , 这里我们只把最关键的地方说一下:这种方式能够使飞船具备“全程逃逸”的能力!也就是说 , 在飞船飞行的任何阶段出问题 , 都具备逃生能力 , 而逃逸塔只能保证火箭发射初始阶段的逃生 。 这也是未来载人飞船逃逸的新方式 。
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图注:2020年1月19日 , SpaceX成功进行了“飞行中止测试”试验
2020年1月19日 , SpaceX成功进行了“飞行中止测试”试验 。 当猎鹰9火箭升空84秒左右 , 飞行高度19公里 , 速度大约2.3马赫时 , 火箭顶部的飞船启动自身的8台逃逸发动机 , 把飞船推离火箭 。 随后 , 火箭在强大的气动压力下发生解体爆炸 , 坠入大西洋中 。


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