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空军太空飞机在经过漫长而曲折的飞行后将发射

X-37B/OTV飞船在波音公司进行了2010年试飞的最后测试。

在美国国家航空航天局的大厅里构思了十多年后,一架无人驾驶军用航天飞机在多个五角体官僚机构中蜿蜒前行,终于濒临进行前所未有的试飞。

一艘名为轨道测试飞行器的短翼太空船将乘坐阿特拉斯5号火箭进入轨道,为美国空军进行一次往返飞行。

美国空军负责太空项目的副部长加里·佩顿说:“它提供了我们很少有的能力,即带回有效载荷和实验,以检查实验在轨道上的表现。”“这对我们来说是一件新鲜事。”

佩顿,前航天飞机飞行员和NASAmanager,现在是空军的最高民用航天官员。

空军发言人表示,发射时间应为4月19日晚,发射窗口于美国东部时间下午6点49分开启,9点12分关闭。

几周或几个月后,这艘航天器将坠入大气层,滑翔至加利福尼亚州范登伯格空军基地的自动着陆点。

这架重达11000磅的太空飞机更广为人知的名字是X-37B,但其成本和最终目标都是绝密的。

在2004年资金枯竭之前,美国国家航空航天局指导了该项目的实施,并将其X-37资产移交给了国防高级研究计划局。空军在2006年经历了另一次计划调整后再次起飞。

美国国家航空航天局表示,民用航天局在该项目中不再有任何正式的管理角色,但官员们表示,即将到来的试飞为研究小型太空飞机在重返大气层时的表现提供了一个无与伦比的机会。

位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心的前X-37项目经理Daniel Dumbacher说:“我们在热防护系统、制导、导航以及自动再入和着陆方面与空军保持联系。出于数据共享的目的,Westay与他们保持联系,但仅此而已。”

自2月底飞船抵达发射场以来,团队一直在卡纳维拉尔角为其做准备。X-37B由加利福尼亚州的波音幻影工厂制造。

联合发射联盟也在准备飞船的阿特拉斯5号运载火箭。周四早些时候,火箭抵达Complex41的发射台,进行倒计时练习和燃料测试。

星期五,发射队在一次潮湿的彩排中向两级火箭装载推进剂。

在工作人员将火箭拖回附近的垂直集成设施后,X-37B太空飞机将被提升到助推器的半人马座上层。

它的大小是航天飞机轨道飞行器的四分之一,可以在轨道上停留长达九个月,但该飞船将隐藏在阿特拉斯火箭的有效载荷整流罩中进行发射。

Atlas 5将使用更大版本的鼻罩来适应X-37B近15英尺宽的翼展。

美国空军没有说明太空飞机的无压力货舱里装了什么设备,货舱大约有一个卡车床那么大。

潜在的OTV有效载荷可能是普通的材料科学实验,也可能是用于空军太空任务的快速通道上的低成本技术。

佩顿上周在接受Spaceflight Now采访时表示:“对于新的实验空间技术,它使我们能够将它们送入轨道,证明它们是否有效,然后将它们带回。”

航天器的另一个可能应用可能是对战区和外国战略地点的侦察,但从卡纳维拉尔角发射只能到达低倾角轨道,这限制了航天器执行此类任务的地理覆盖范围。

其他人则认为,OTV可能会部署并回收微型卫星,或与另一艘航天器交会,以演示轨道检查和修复技术。

X-37B搭载了一个安装在飞船后部的大型火箭发动机,用于重大的变轨和脱轨,但空军不会透露其规格。

早期的X-37概念要求一种能够将航天器的速度改变近7000英里/小时的推进系统。空军发言人告诉Spaceflight Now,这架太空飞机的设计飞行高度在110至500海里之间,即126至575法定英里之间。

发言人拒绝具体说明本月任务的理论参数。

空军更多X-37B任务的计划悬而未决。佩顿表示,2011年将进行第二次飞行,但这次发射的命运与首次任务的结果有关。

佩顿说:“我们正在等待第一次飞行结束,然后再决定任何潜在的X-37机队的规模。”

OTV最终可能与作战响应太空办公室合作,这是一项军事举措,旨在部署能够根据紧急需求快速发射的新型低成本、适应性强的卫星系统。

佩顿说:“如果我们第一次发射成功,我很想看到我们推广X-37的想法,并将其与作战响应空间结合起来。”

佩顿说:“我们可以在范登堡或开普角部署一架X-37,在相对较短的时间内,根据作战人员的要求,我们可以将特定的有效载荷放入有效载荷舱,在阿特拉斯或德尔塔上发射,然后让它留在轨道上,为作战指挥官完成任务,然后回家。”“下一次飞行后,我们可能会有不同的有效载荷,甚至可能是针对不同的作战指挥官。”

自2007年成立以来,ORSprogram已经飞行了战术演示卫星,并彻底改革了军方的小型任务太空获取和开发模式。

尽管X-37B的装备可以在轨道上停留270天,但第一次任务的长度将取决于其目标的实现。

佩顿说:“我们将像航天飞机一样,进行某些非轨道发射。”“我们现在没有与任何特定的在轨持续时间结婚。”

完成任务后,这艘29英尺长的航天器将启动火箭发动机,从轨道上坠落,并在加州中央海岸范登堡的跑道上滑翔精确着陆。

范登堡15000英尺长的着陆带最初是为从轨道返回的航天飞机建造的。OTV的首次飞行任务将是混凝土跑道首次成为从太空滑翔返回的飞行器的着陆点。

位于加利福尼亚州莫哈韦沙漠的爱德华兹空军基地是航天器的备用着陆点。

尽管外界对空军研制X-37B的意图猜测甚嚣尘上,但试飞的一个主要目的是验证这架太空飞机是否真的能工作。

佩顿说,此次发射的首要目标将是对航天器设计进行技术演示,以实现其作为实验X飞行器的作用。

该任务更重要的技术飞跃之一将是美国太空计划历史上首次尝试自主进入大气层和跑道着陆。

前苏联在1988年完成了对其航天飞机的一次自动试飞。

X-37B的最后进近将由差分全球定位系统精确着陆系统引导,将导航数据输入飞行器的飞行计算机,在飞行器飞向范登堡并与跑道对齐时为其提供提示。

与航天飞机一样,X-37B将在耐热瓷砖的帮助下,在高温下飞越高层大气。

由高温陶瓷材料制成的瓷砖将在回家的旅途中保护X-37B。

“X-37重返大气层的环境比航天飞机看到的更为恶劣,”Dumbacher周五说。

这架太空飞机将接近着陆点,并与跑道对齐,进行陡峭的滑翔,速度接近每小时300英里。

在飞行的最后几秒钟,飞机将张开机头,展开三轮车起落架,以远高于200英里/小时的速度降落在跑道上。

现任马歇尔航天工程部主任的Dumbacher说,X-37着陆的速度比航天飞机的速度高。

佩顿说:“从外面看,它很像航天飞机。”“从外模线、高超音速和亚音速飞行控制系统来看,它的外观和行为都非常像航天飞机。”

但在内部,X-37B是一个不同的簧片。

OTV将展开一个小型太阳能电池阵列,在轨道上发电,而不是像Shuttle那样依靠燃料电池运行。X-37B使用机电致动器而不是液压来移动其飞行控制表面。

太阳能电池阵列为飞行器提供了可再生能源,使X-37B能够在轨道上徘徊的时间比航天飞机长得多,而航天飞机的飞行时间有限,只能持续几周。

根据空军的一份情况说明书,OTV飞行将测试的其他技术包括先进的制导、导航和控制、热保护系统、航空电子设备、高温结构和密封以及保形重复使用绝缘。

空军通过快速能力办公室管理OTV项目,快速能力办公室是一个向高级官员委员会报告的高层小组,包括空军部长、空军参谋长和负责采购、技术和后勤的国防部副部长。

根据空军的一份情况说明书,该办公室“通过利用国防部范围内的技术开发工作和现有的作战能力,加快国防部作战支持和武器系统的开发和部署”。

情况介绍称,快速能力办公室的许多项目都在加快的时间表上实施。

1999年,美国国家航空航天局选择波音公司开发X-37,作为可重复使用运载火箭技术的试验台。X-37后来被描述为美国国家航空航天局太空发射计划和轨道太空飞机项目的演示者,这些项目旨在寻找更便宜、更可靠的近地轨道。

Dumbacher说:“选择X-37的主要原因是需要有一个用于热保护系统和重返大气层系统的演示器。”“我们可以在地面上进行rcjet测试和其他事情,但除非你真的把东西从轨道上飞回来,否则你永远不会得到合适的环境。NASAsta之所以能坚持这么久,是因为热保护系统技术演示方面的原因。”

当X-37项目由美国国家航空航天局管理时,工程师们从一架陆军奇努克直升机上七次放下了一个名为X-40A的X-37 85%比例的模型。进场和着陆试验发生在2001年。

2004年,哥伦比亚号事故发生后,美国国家航空航天局取消了轨道航天飞机并开始了星座计划的工作,航天局将X-37项目移交给了DARPA。

此举立即将该项目推向了介于传统白人和黑人太空计划之间的中间地带。与纯粹的机密项目不同,政府承认X-37的存在,并公开讨论该车的设计,但官员们对其存在的目的只给出了模糊的答案。

当美国国家航空航天局的工作转移到DARPA时,它还没有开始制造一架适航的X-37。工程师们正专注于制造一种用于跌落测试的全尺寸车辆。

DARPA在2006年监督了第二轮滑翔和着陆试验,使用了Scaled Composites White Knight舰载机。

美国空军在2006年下半年宣布了完成X-37B的开发和建造计划。

纵观其曲折的历史,X-37本应在航天飞机和德尔塔2号火箭上发射。空军在2006年选择了阿特拉斯5号火箭。

该飞行器体现了空军长期以来断断续续的梦想,即操作自己的太空飞机。

军方第一次提出可重复使用的宇宙飞船的想法是20世纪50年代末和60年代初的Dyna-Soarproject。Dyna-Soar,也被命名为X-20,被设想为一种用于反卫星、侦察甚至太空武器应用的载人航天器。

1963年Dyna-Soar被取消后,美国空军将注意力转向了一个命运多舛的载人空间站,名为载人轨道实验室。1969年取消。

军方从1971年开始为太空梭的早期概念设计做出了贡献。美国空军选择范登堡号作为航天飞机在极地轨道上发射的主机,并支付国家安全机密的费用。

但在挑战者号事故发生后,五角大楼取消了从范登堡发射火箭的计划。军方最后一次专门的航天飞机任务于1992年从佛罗里达州发射。

佩顿说:“我们的航天飞机体验和这种鸟有很多不同。”“我们的首要任务是让这只鸟进入轨道,然后再次降落。”


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