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美国设计家造出个人飞船计划年内飞向太空
2003年8月7日 15:32
 

8月2日,在美国试验性飞机联合会第51届年会上,美国著名飞行器设计家波特·鲁坦向人们介绍了自己设计的适合个人太空旅行的飞行器“宇宙飞船一号”。他宣布,在进行5个月的飞行实验后,“宇宙飞船一号”将于今年12月17日前飞向太空。如果真能实现,那将是一次里程碑式的飞行,是首个民间制造的飞行器飞往10万米的高空。

“我们进行这个项目的原因,是希望太空旅行成为个人可以支付得起的活动。”鲁坦这样说。

普通人的宇宙飞船

8月2日,在美国试验性飞机联合会第51届年会上,飞行器设计家波特-鲁坦向人们介绍了自己设计的个人太空飞行器“宇宙飞船一号”。

试验性飞机联合会是一个推动运动飞行的国际组织,在全球拥有17万会员。鲁坦曾于1996年获得该协会颁发的“自由飞行奖”。

“宇宙飞船一号”设计方案,是在鲁坦自己设计的38种载人飞行器方案基础上研究开发的一个成套的载人飞船系统。这套系统由全新的硬件组装而成,包括一个发射飞机(被命名为“白色骑士”),一个宇宙飞船(被命名为“宇宙飞船一号”),一个混合的火箭推进系统,一个移动推进实验设备,一个飞行模拟器,一个飞船内部导航系统,一个移动发射控制中心,外带一个飞行员训练方案以及一个飞行试验计划。所采用的硬件都是高精度的,完全适应太空航行。

这艘名为“宇宙飞船一号”的飞行器,包括驾驶员在内共可以乘坐3人。它被挂在一架叫做“白色骑士”的双引擎飞机下面,这架飞机的作用相当于一个发射基座。而乘客坐在宇宙飞船的座舱里,不需要像宇航员一样穿着厚厚的宇航服,而只需要像坐飞机旅行一样普通着装。

飞行开始了,装备涡轮发动机的发射飞机“白色骑士”带着宇宙飞行器起飞,并以每分钟15公里的初始速度向上爬升,1小时后,飞到15000米的高空,“白色骑士”进入滑翔状态,“宇宙飞船一号”跟“白色骑士”脱离。随后,“宇宙飞船一号”携带的火箭点火,以带动飞船继续飞升。在火箭的推动下,“宇宙飞船一号”以每小时4000公里的速度冲出地球。65秒钟后,宇宙飞船将在距离地面10万米的太空按抛物线弧度绕地球飞行4分钟。之后,飞船掉头返回地球。飞船的翅膀张开,产生拖拽力,以确保飞船平稳穿过大气层。在下降过程中,会有3分多钟的时间处于失重状态。下降到24000米的高度时,宇宙飞船的机翼恢复原状,飞船开始像一般滑翔机一样,慢慢滑翔。在经过轻松的17分钟滑翔之后,飞船从24000米的高空降落到跑道上。

看上去这真是个绝妙的设计。宇宙飞船的样子很像有些科幻小说中描绘的那样,也吻合人们想像中宇宙飞船的模样。

波特·鲁坦其人

波特·鲁坦,世界知名的飞机设计师,1994年被《设计新闻》杂志评为全球顶尖的十大航空设计师之一,他的名字在1995年登上美国航空名人堂。

在空中飞行器设计领域,波特·鲁坦享有盛誉,他对航空器的创新设计得到全球的认可和尊重。他最知名的设计是“航行者”飞机,1986年,他的弟弟迪克·鲁坦和另一位飞行员驾驶该飞机首次完成了不需空中加油的环绕地球航行。在此之前,只有美国的B-52轰炸机进行过环绕地球的飞行,但中途进行了一次空中加油。

波特·鲁坦在美国加利福尼亚州长大。他于1965年在加州工业大学获得理科学士学位,1965至1972年为美国空军工作,在爱德华空军基地担任飞行测试工程师。离开空军后,他成为堪萨斯州贝德飞机测试中心的主任。1974年,他成立了鲁坦飞机制造厂,在很短的时间里研制制造了包括“航行者”在内的10多种飞行器。1982年4月,鲁坦成立了斯盖尔德公司,从制造飞机转向专门进行飞机的研制开发,公司的办公地点设在加州西南部的莫哈韦机场,办公室正对着机场跑道。

斯盖尔德公司充满活力,聚集在鲁坦身边的工程师和飞行员都是同他一样的狂热的飞行爱好者,有些人甚至是不拿工资的志愿者。该公司成立21年来,已经设计、建造、试飞了23种独一无二的载人飞行器,并且研发了40多种无人驾驶飞行器。他的飞机造价相对较低,因此吸引了很多个人买主。

未来5个月中每周试航一次

鲁坦最早产生要制造一个便宜的宇宙飞船的想法,始于1996年4月。1999年,他开始进行设计和初步测试;2001年5月,开始全面的开发计划———当时这一切都是秘密进行的。今年4月18日,斯盖尔德公司在网上公布了自己制造宇宙飞船的计划。目前,该公司已经制造了34艘有人驾驶的试验性飞船。

鲁坦的“宇宙飞船一号”建造好了,飞行测试也已经开始。斯盖尔德公司的飞行员都是经验丰富的行家,飞行员们在试飞以前还要进行滑翔、特技飞行以及跟宇宙飞船实际航行中相同条件下的模拟飞行等。目前的安排是,在未来的五个月当中,每周二都进行一次试航。“白色骑士”的第一次试飞虽然只持续了两分钟,但试验表明“白色骑士”的操控性很好。试飞中还进行了飞船遇到紧急状况时的处置的演练。

斯盖尔德在网上公布了自己制造宇宙飞船的计划后,引起了很多普通人的关注。人们想知道关于这个宇宙飞船的一切细节———如何升空、如何降落、人在飞船上怎么呼吸等,甚至有迫不及待的人询问乘坐鲁坦的宇宙飞船需要什么样的身体条件。

按照鲁坦的设计,“宇宙飞船一号”的飞行环境应该是很舒适的,飞船的座舱是密封的,就像潜水艇一样,而且能够承受不同的压力变化。供飞船里的乘客呼吸的氧气是飞船携带的小氧气瓶提供的,它会定时定量地为机舱内补充氧气,乘客呼出的二氧化碳则通过专门的设备被收集起来;另外还有专门的除湿设备保持机舱内凉爽干燥。

有的人担心自己的身体能否适应太空旅行,要知道宇航员都必须经过严格的身体测试和适应性训练。而鲁坦说,他的宇宙飞船提供的太空旅行,并不比在游乐场里乘坐“太空梭”强度更大。最大的挑战来自飞机从太空返回地球大气层的时候,10秒钟内,气压会骤增到5个大气压。但对于任何身体健康的人,这些压力是可以承受的。乘客和飞行员都无需穿宇航服,因为座舱外面有一层外壳,有了它,乘客就可以跟乘坐飞机一样自如地在座舱里活动了。

鲁坦对自己的飞船充满信心,他本人很乐意成为自己飞船的第一批乘客。他说:“我坚信我们能够成功。作为一个载人宇宙飞船新兴的开端,我们的工作成果将载入史册。情况也许会跟1908至1912年类似,那时全世界的飞行员数量由10人变成了好几百人,又变成好几千人,飞机在短短时间内迅速传到了39个国家。我们应该用飞向太空的梦想来激励我们的年轻一代,让他们知道他们的梦想可以实现。”

长期以来,乘坐飞船遨游太空一直是人们的梦想。但实现这个梦想的代价过于昂贵,距离普通人太过遥远。到目前为止,只有极个别亿万富翁有幸搭载宇航局的飞船进入过太空,而他们需要为此奢侈的旅行支付数千万美元的费用。而鲁坦的飞船,也许能为普通人创造太空旅行的奇迹。

“便宜”的宇宙飞船

研制这样“简易”的飞船不可能是政府行为。有人曾经怀疑,美国宇航局故意将一些很有发展前途的飞行器设计方案扼杀掉,其中可能包括一个造价很便宜的设计方案。美国宇航局以此确保太空飞行的昂贵和有限,从而把普通人排除在外。

鲁坦的工作进展很快,飞船的造价也比较低。“白色骑士”所使用的发动机是鲁坦所能找到的最廉价的发动机,它一般是装在救援直升机上的。飞船的推进系统是经过斯盖尔德公司改进的“混合发动机”,发射器、真空管、控制系统和点火系统是由另外两家生产火箭的公司设计和开发的。火箭的部分零件是可以重新利用的。羽毛球式滑翔着陆方案的设计,使得飞船在返航的时候能够更加容易和缓慢地进入大气层。目前,飞船上还没有装备特别供航天飞行用的计算机,鲁坦认为没有这个必要。船体使用陶瓷材料。此外,他没有使用什么特别的材料。“白色骑士”和“宇宙飞行一号”的操作仪器是差不多的,这样便于进行使用培训。总之,便宜、便宜、再便宜。

4月18日,斯盖尔德公司公开了鲁坦飞船的硬件、技术和“白色骑士”的飞行状况。随后,一切的研发和制造又回归保密状态。现在,该公司每月提供一些试飞的数据,根据这些数据人们可以估算出未来的太空旅行所需要的最少花费。

“我们进行这个项目的原因,是希望太空旅行成为个人可以支付得起的活动。”鲁坦及其斯盖尔德公司的目标,就是要向世人证明:民间力量建造载人宇宙飞船不仅是可能的,而且能以非常低廉的价格实现。当然,安全是考虑的第一要素,节省经费还在其次。

斯盖尔德公司希望,能在未来十年内把普通人送入外太空,而后者所需交纳的费用大概只相当于一次比较奢侈的旅行———在支付了一笔不是太吓人的费用后,普通人也能乘坐飞行器冲出地球,飞进漆黑的宇宙,享受几分钟失重的感觉,然后返回地球。

带动飞行器革新的热潮

普通人的太空旅行究竟还需要多长时间可以实现?乘坐鲁坦的宇宙飞船,究竟需要花费多少才能完成一次太空之旅?具体答案现在还无法预知。这里面另一个重要问题是,还需要获得政府的许可,并成立一家像航空公司一样的、专门提供宇宙飞行服务的公司。到那时,普通人就可以购买一张机票,来一次太空旅行了。

不过鲁坦本人对发展商业、对经营太空飞行公司没有兴趣。他把商业事务交给别人去做,自己则专心致志、秘而不宣地开发一个又一个的新奇玩意儿。“莱特兄弟发明了飞机,但他们并没有因此成为世界上第一个航空公司的老板。我也一样,等我的宇宙飞船完成了太空飞行,我就会去继续搞些别的发明。”

鲁坦说,他同时希望自己的“宇宙飞船一号”可以带动一个飞行器的革新热潮。在他的设想里,未来的太空旅行可以有只容10个乘客的小飞船,也可以有使用8个波音747飞机引擎的300吨重的大家伙。他希望自己的“宇宙飞船一号”能开辟一个太空飞行的新领域。在这意义上,鲁坦更愿意自己是个先驱者———一旦有人制作出了廉价而又简便的太空飞行器,那么其他的人就能够效仿了。当许多公司和个人都致力于此,大量的资金投入到这个行业里来,到那时,普通人的太空之旅也就为期不远了。

也许人们应该感谢像波特·鲁坦这样的人,因为他们在为普通人的太空梦想而孜孜以求。

 
 
编辑:周湘   来源:北京日报 
 
 
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