外星空间:巴西航天的艰难之路

图片也许可以这样说,在航天工业中,公众正在积极讨论的大部分内容都是过去两个超级大国的遗产。一方面,美国与阿波罗一起登陆月球和航天飞机,另一方面,苏联和俄罗斯是联盟号和一系列轨道站的直接继任者,国际空间站也是继任者。

欧洲因其ESA及其出色的科学使命而被提及的人数略有减少。很少有人记得中国,常常在讨论自己的载人航天探索时忘记了。很少提及太空工业发达的其他国家,例如日本和印度,更不用说伊朗,韩国(可供选择的任何一个)或以色列(尽管在我看来,这是当之无愧的)这样的太空俱乐部的“局外人”。 。但是,那些似乎拥有或曾经拥有进入这个“俱乐部”的所有机会却又无法独自将人造卫星送入轨道的人呢?

在这篇文章中,我想就此话题展开几篇文章,我认为值得从巴西开始,巴西有着悠久而充满失败的尝试进入太空的失败历史。

第一阶段:走出大气层


图片太空火箭行业的第一步可以追溯到60年代。巴西不需要发展洲际弹道导弹,这既是因为它们没有负担,又是因为无条件的地区领导以及缺乏参与美国与苏联之间冲突的强烈愿望。在这方面,从一开始对她而言,波斯菊就主要具有纯粹的和平意义。值得注意的是,该国第22任总统Janiu Cuadros是一位非常有趣的人,就职典礼仅六个月,就在反对派的压力下辞职。对于我们来说,他很有趣,因为在1961年8月3日,加加林的飞行给他留下了深刻印象,他签署了一项法令,成立了国家太空活动委员会(GOCNAE)。

1964年,成立了一个性质相似的军事组织,开始了该国的第一个Barreira do Inferno太空舱(直译为“地狱的边界”)的建设,该场所雇用了文职和军事专家。结果是固体燃料火箭Sonda I,它是美国Arcas的两阶段Boosted版本的副本,但完全在巴西工厂制造。它的长度不到四米,质量约为60公斤,能够将4.5公斤的有效载荷运送到约70公里的高度。它的第一次发射已经在1965年12月。在家族的新代表问世之前,总共进行了9次发射。

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Sonda I,长度3950毫米

图片,下一步是在加拿大单级Black Brant III气象火箭的基础上创建Sonda II 。一个重要的区别是它不再只是复制品,而是经过了微小的改动:工程师们采用了一些技术解决方案,但是整个火箭是在巴西完全开发和组装的。她身高约4米,体重370公斤,能够携带约30公斤的设备到180公里的高度。高氯酸铵和铝粉在聚丁二烯中的混合物用作燃料。第一次发射于1969年7月发生,并结合起来成为巴西的第一次亚轨道发射。值得注意的是,这里的英裔美国人有点作弊,表明它的发射是在1990年至1996年进行的。

图片即便如此,通过进一步增加并使气象火箭领域的现有发展复杂化的想法来创造轨道载体。 1974年,随着平行研发和使用越来越先进的亚轨道火箭作为特殊试验,人们朝着这个方向迈出了第一步。

该家族的下一位代表-Sonda III,是前一位代表的进一步发展。它的发展始于1971年在海梅·博斯科夫(Jaime Boskov)的领导下,海梅·博斯科夫(Jaime Boskov)在法国拥有10年的经验,到那时已经有自己的退出途径。他对工作进行了系统化,并组织了该行业“平民”和“军事”部门之间的充分合作。火箭变成了两阶段,而经过轻微修改的Sonda II被实施为第二阶段,巴西设计的S30发动机被安装在第一阶段。它的尺寸急剧增加到8米,总重为1.5吨,每250公里可输送约140公斤。第一次发射于1976年2月26日进行。

后来又制造了2种导弹变体:更新的第二级发动机和总体更新的第二级Sonda IIIA。从1976年到2002年,总共进行了约30次发射。

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Sonda III的各种修改

图片最后,在开发成熟的运载火箭之前的最后一个“亚轨道”阶段是Sonda IV。这也是固体燃料和两阶段燃料,这是许多技术解决方案开发中的重要一步,没有它,就很难制造出轨道运载工具(除非您当然来自日本)。在巴西导弹上首次实现了推力矢量控制,安装了定向系统,并在成熟的发射台上进行了安装,而不是将坡道设置为初始方向。发动机的进一步改进也在继续。最终,经过1984年11月21日的长时间测试,首次发射了超过7吨的火箭。结果,将500 kg的测试负载提高到616 km的高度。

之后又进行了3次发射,而与以前的导弹不同,其主要目标是测试各种结构要素。此后,巴西接近于制造一种轻型运载火箭,该运载火箭能够将卫星传送到近地轨道。

第二阶段:后续失败


在从头开始研发亚轨道火箭20年之后,创建第一个轨道运载器的计划非常简单:Sonda IV的前4个阶段被放置在另一个周围,因此成为第二阶段。第三,一般是从Sonda IV重复第二阶段,而第四小固体推进剂则必须将卫星带入目标轨道。假定这样的运载工具,明确命名为VLS-1(通常可以翻译为“卫星运载火箭”),将能够以350至1000公里的最高点将350公斤的有效载荷运送到轨道。早在1982年,就启动了成熟的阿尔坎塔拉(Alcantara)太空港的建设,其中首次发射是1990年初的Sonda II。

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阿尔坎塔拉宇宙飞船(Alcantara Cosmodrome),从VLS 观看–发射台1 轨道

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。 80年代的概念没有改变

最初,人们认为到1989年,巴西将能够在自己的火箭上发射第一枚SCD – 1地球遥感卫星。但是就在这一刻,对于巴西宇航员来说,一系列的失败开始了,将开发延后了30年之久。一切始于80年代后期的经济危机,这场危机席卷了苏联和巴西。由于减少了用于火箭工作的资金,使它们受到了极大的抑制,而到那时已经准备就绪的SCD-1在世界上唯一的空中发射载体美国飞马公司的帮助下发射了。它只发生在1993年2月9日。

图片值得注意的是,由于延迟,第一颗国家卫星实际上是第二颗国家卫星,因为早在1990年1月22日,一架重达12公斤的鸽子-OSCAR 17卫星就完全由无线电业余爱好者(!)少年托雷斯·德·卡斯特罗(Junior Torres de Castro)制造,并以超载负荷发射。好吧,为了正义起见,甚至更早的时候,1985年,巴西电信公司Embratel在美国的休斯飞机公司的设施和工厂下令发射了Brasilsat A1。

到90年代初,经济开始逐渐摆脱危机,1993年推出了Sonda IV的意识形态接班人-VS-40火箭,高度约1000公里。为了解决累积的问题,最终在1994年正式成立了巴西航天局,将先前曾合作的该行业的“民用”和“军事”部门合并在一起。

1997年12月2日,首次尝试发射带有SCD – 2A卫星的VLS – 1卫星,但以失败告终。由于第一阶段的不稳定操作,火箭被远程引爆。第二次尝试是在1999年12月11日进行的,结果相似,这次是第二阶段的点火系统不起作用。


启动VLS-1 V01


启动VLS-1 V02

第三次尝试在发射前以灾难告终。在计划发射的三天前的2003年8月22日,火箭在服役期间在发射台上爆炸。爆炸和随后的大火造成21人死亡,20多人受伤。发射台被严重损坏。这一事件被称为“阿尔坎塔拉惨案”,长期以来,它减缓了其在巴西的太空计划的发展。在调查过程中,发现第一级的一个引擎由于未经授权的电源异常启动,这可能是由短路引起的。造成这种情况的原因可能是常见的安全违规行为。事故引起了关于巴西宇航器未来命运的广泛讨论,特别是固体燃料级的使用受到了批评。便宜,但几乎不受控制。

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2003年8月22日事故发生后,阿尔坎塔拉发射台的遗骸。

第四次尝试仅计划在2019年进行,原因是前两个步骤得到了改进,后两个步骤也进行了重大处理。 2010年,仅在更新设计的第一阶段和第二阶段的基础上成功发射了实验火箭。预计将在2005年批准的Southern Cross计划的指导下开展进一步的工作,该计划涉及制造各种载具范围广泛的运载火箭。因此,在Alpha版本中,两个上级固体燃料级应被一个液体推进火箭发动机替换为一个级,每DO的负载能力为500千克。首次发射本应在2015年举行,但显然已推迟。

Beta版本将是两阶段的运载火箭,第一阶段使用固体燃料,第二阶段使用一对煤油-液氧。假设每个DOE的负载能力为800千克。 “ Gamma”应该是完全液态的燃料,它将能够向GPO发送一吨。最后,在Delta和Epsilon变体上,将添加另外两个带有液体推进剂火箭发动机的加速器,大概能够提供每GSO分别输出2吨和4吨的能力。

从Alpha到Epsilon的拟议VLS Launcher系列
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结果,我们可以得出结论,这场危机以及随后将近30年的悲剧性事故使巴西无法在“太空俱乐部”中占据一席之地。但是,这并没有阻止她制定雄心勃勃的计划,以创建一个功能全面的火箭和航天工业。而且,如果是VLS原始版本的重要版本的Alpha版本可能在10年代末至20年代初飞行,我们将不得不等待更长的版本。剩下的只是观察巴西人如何坚定不移地努力克服其航天技术的失败。

主要来源


葡萄牙语Wiki,然后进行数据优化。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN396669/


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