美國雙子星座號飛船有哪些性能特點?


美國雙子星座號飛船有哪些性能特點?

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雙子星座號飛船與水星號飛船相比,作了較大的改進,實現了載2名航天員飛行 。飛船設計為手控操縱為主,成為至今為止美國載人空間飛行器中受控程度最高者,在雙子星座飛行中,航天員真正成為飛船的駕駛與操縱人員,并且除人對空間環境的適應情況的實驗外,還進行了一些技術試驗,實現了一些新的空間技術方面的突破,主要包括航天員艙外活動技術和空間飛行器的交會/對接技術,以及使用計算機的自動飛行控制技術 。
雙子星座計劃共進行了10次載人飛行,總計飛行時間971小時48分 。
1958年,美國宇航局總部和太空任務小組開始考慮水星載人航天計劃之后美國的載人航天計劃的目標和任務 。以吉爾羅斯和費格特為首的太空任務小組對此尤為關心 。他們認為這項計劃應在水星計劃已完成的任務基礎上,主要實現兩大目標:載人軌道飛行時間大大延長,達到1周以上;實現飛船在軌道上機動、交會和對接 。
當1961年美國制定了阿波羅登月計劃后,這一計劃的任務更加明確起來,即為完成登月任務探索、試驗新技術,最重要的有兩方面:一是將載人飛行時間延長到2周,以充分研究人在太空生活和工作的適應性;二是完成兩個航天器在軌機動上的交會和對接 。這兩大任務在登月期間都會遇到 。這樣,雙子星座計劃就變成阿波羅計劃的輔助項目 。
1965年3月雙子星座飛船首次載人發射,到1966年11月,雙子星座飛船先后進行了9次載人飛行,圓滿完成預定任務 。此外,雙子星座計劃還取得了大量對地觀測、空間科學試驗成果:宇航員共進行了52項實驗,其中27項是新技術實驗,8項是醫學實驗,另外17項是科學實驗 。雙子星座飛船還在不同的高度上拍攝了1400張地球彩色照片 。
雙子星座8號飛船為美國載人飛船雙子星座號飛船系列之一 。雙子星座號飛船,從1965年3月到1966年11月共進行10次載人飛行 。主要目的是在軌道上進行機動飛行、交會、對接和航天員試作艙外活動等 。為“阿波羅”號飛船載人登月飛行作技術準備 。
“雙子星座”號飛船重約3.2~3.8噸,最大直徑3米,由座艙和設備艙兩個艙段組成 。
“水星”計劃結束后,當時的美國總統肯尼迪已經很明確地提出,把登月作為載人航天的發展目標 。因此NASA花了兩年時間來設計第二代飛船,即“雙子星座”飛船,作為登月計劃和水星計劃中間的過渡計劃 。而且這一計劃的目的相當明確,主要是完善飛往月球所需的關鍵、但尚未經過測試的技術,包括:軌道變換、軌道會合、軌道對接以及在軌道上進行太空艙外活動 。
為了準確地操縱飛船,設計人員為“雙子星座”安裝了幾個火箭發動機,使它可以在軌道上做向前、向后和側向的運動,以改變軌道 。復雜的任務要求由兩人來駕駛飛船,這就使得飛船的體積增大 。而且“雙子星座”飛船太空飛行的時間一般需要持續一到兩周,以確定人體是否能夠承受長時間的失重狀態,所以需要大量的電力和能源,為了滿足這個要求,“雙子星座”飛船增加了設備艙,安裝電源系統、推進劑儲箱等設備 。
當時使用的普通化學電池功率小、壽命短,不足以維持長期飛行,而太陽能電池技術上也不成熟,因此設計人員采用了燃料電池,這種電池依靠燃料的化學反應釋放出來能量轉變成為電能輸出 。
兩名航天員,加上增加的支持系統、補給及推進劑,使得“雙子星座”飛船的重量比“水星號”增加了一倍 。要把它送入太空,“水星號”所用的“宇宙神號”運載火箭已經無能為力,“大力神2號”運載火箭便成了“雙子星”飛船的運載火箭 。設計人員經過較長時間的考察發現運載火箭在發射時發生爆炸的機會極小,因此“雙子星座”取消了逃逸救生塔,采用彈射座椅作為應急情況下的救生措施 。
“雙子星座”計劃的一項主要內容是實現太空行走,NASA的設計人員考慮到如果為太空行走再設計一個過渡艙,勢必會增加飛船的重量和大小,因此采用了一種簡化的設計,不安裝專門的出艙活動過渡艙,而直接將座艙作為過渡艙 。
“雙子星座”飛船的側部各有一個矩形艙門,它具有極好的關閉密封性,可以在太空中打開和關閉 。執行艙外任務時,航天員先使艙內氧氣壓力下降,采用航天服的供氧系統呼吸 。當艙門打開時,任艙內氧氣散失,出艙進行活動 。當完成任務返回艙內時,關閉艙門后再重新放出氧氣,使座艙增壓 。

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