美國航天大國之路:可回收的冒險之星X-33飛船
圖註:^X-33概念圖
1994年8月,柯林頓總統發布了《國家空間運輸政策指南》,委派美國宇航局領導進行下一代「可回收運載工具(RLV)」技術發展與驗證,當時有三家公司的設計參與競爭,洛克希德·馬丁公司位於加利福尼亞州帕姆代爾的「臭鼬工廠」,加利福尼亞州亨廷頓的麥道宇航公司,加利福尼亞州唐尼的羅克韋爾國際公司的空間系統分部。
圖註:^X-33模型在河床上降落測試
1996年7月,美國宇航局選擇洛馬的「臭鼬工廠」設計建造X-33,研發團隊由洛克希德·馬丁公司、達因火箭發動機公司、羅爾裝備公司和美國宇航局和美國國防部的幾個實驗室組成。1999年,美國宇航局投入9.41億美元的預算,洛克希德·馬丁公司投入2.12億美元進行設計,用來實現以下技術目標:
圖註:^X-33構造圖,機身最後方是「綜合推進結構」
一是驗證可回收低溫貯罐系統,包括存貯液氫(LH2)和液氧(LOX)的罐體,體溫隔熱材料和一體化防熱系統(TPS)。
二是驗證一體化防熱系統的耐久性、低維護性和在極高極低溫度下的性能。
三是驗證導航控制系統,包括運載工具的起飛、爬升、飛行、再入和著陸等一系列自動飛行控制。
四是實現高超聲速飛行,速度超過15馬赫,或18000千米/小時。
五是驗證主航天飛船的合成結構,並與一體化防熱系統事整合。
六是驗證完成三次飛行7天的周轉時間的性能,指飛船從起飛、飛行到再次添加燃料的時間。
七是驗證兩次飛行2天的周轉時間。
八是驗證50人的最大維護工作量,使這些支持行動能夠保證完成2次飛行。
圖註:^X-33模型
總體而言,X-33「冒險之星」是一種無人駕駛單級入軌可重複使用航天運載飛行器,其1/2 比例的原型機長20.29米,機高5.88米,翼展22.06米,採用垂直起飛方式,亞軌道飛行,能在飛行跑道上著陸。X-33採用一台波音公司特別開發的J2S火箭發動機,其餘部件也是包含了諸多高科技元素。
圖註:^X-33模型
截止1998年12月,加利福尼亞州愛德華茲空軍基地的發射基地共進行了15次發射,試飛持續了近一年。1996年12月31日,馬爾姆斯托姆空軍基地開始為X-33進行了降落測試,基地的航空救援中隊參與。2001年3月,由於存在諸多難以突破的技術難關(如線性氣塞式發動機),NASA取消了已經耗資了13億美元的 X-33項目。
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