馱運航天飛機的“巨無霸”

杭仁

巴黎國際航空航天展覽會是世界上最著名、規(guī)模最大，也是歷史最悠久的航展。世界各國都愿意把最新試制出來的航空航天器（甚至還是試驗機）拿到巴黎航展上亮相，于是這里成了展示新機的最佳場所。

1983年第35屆巴黎航展，展出了由波音747-100飛機背馱的“企業(yè)”號航天飛機，由于1981年美國“哥倫比亞”號航天飛機首次載人飛行成功，人們對航天飛機的興趣極高，不僅“企業(yè)”號成為這一屆航展的“明星”，波音747- 100的背馱也成為一大奇觀。

1989年第38屆巴黎航展，另一航天大國蘇聯(lián)派出雙新的航空航天器，巨型飛機安-225背馱著“暴風(fēng)雪”號航天飛機，首次亮相航展并進行飛行表演，盡管只飛行了10分鐘，參觀者熱情高漲，幾近達到沸騰地步。

騎“鵝”飛行

波音747的外形特征是飛機前部高高突起，頗像公鵝頭，因此有人調(diào)侃背馱航天飛機轉(zhuǎn)場是騎“鵝”飛行。

1969年4月，美國航空航天局開始提出研制可重復(fù)使用的航天飛機計劃。1972年1月，確定了航天飛機的設(shè)計方案，即由可回收重復(fù)使用的固體火箭助推器、不回收的兩個外掛燃料貯箱和可多次使用的軌道器三個部分組成。軌道器即人們通常認為的航天飛機機體，它尺寸巨大，自重達六七十噸。如此龐然大物，該如何轉(zhuǎn)場讓人頗傷腦筋。經(jīng)論證，公路、鐵路運輸方案均被放棄，只剩飛行轉(zhuǎn)場一項選擇。美國航空航天局和洛克威爾公司曾設(shè)想在航天飛機上加裝5臺普惠渦輪風(fēng)扇發(fā)動機以實現(xiàn)自主飛行，但該方案終因技術(shù)復(fù)雜、耗資巨大且增加重量而放棄。如此，可行且比較便捷的方案就是采用巨型運輸機背馱飛行了。

采用何種運輸機轉(zhuǎn)場航天飛機呢？新研制一種專用運輸機周期長、耗資大。洛克希德和波音公司都提出了利用現(xiàn)役運輸機進行改裝的方案。洛克希德的方案是利用該公司的“銀河”C5-A軍用運輸機。該機長57.54米，翼展67.88米，最大載重120噸，航程4390千米，改裝費用3500萬美元，改裝周期含風(fēng)洞試驗共30個月。

波音是洛克希德的老對手，對“銀河”C5-A更是有切膚之痛。20世紀(jì)60年代初，美國空軍開始尋找能夠運送成師兵力的飛機。1964年正式招標(biāo)，波音、道格拉斯和洛克希德三大公司都積極參與競標(biāo)。波音從1961年開始向巨型軍用運輸機領(lǐng)域進軍。至1964年9月，經(jīng)過幾年艱苦努力，耗資1000萬美元后，波音完成了飛機研制論證，還建造了一架1︰1的飛機模型樣機在美國陸軍某基地展示。波音的方案雖好卻報價最高，最終輸給了洛克希德。

無奈之下，波音被迫將巨型軍用運輸機技術(shù)轉(zhuǎn)為民用，發(fā)展大型寬體客機 747，不料卻由此迎來新的輝煌。

運輸航天飛機，波音的方案更有競爭力。波音提出以747-100為運載飛機，該機長70米，翼展60米，最大載重量64噸，最大載重航程7000千米，拆除機內(nèi)多余設(shè)備后可滿足運輸68噸航天飛機的要求。同時，波音還設(shè)計了安裝航天飛機的龍門吊，可以方便地裝卸飛機。更具誘惑力的是，買一架舊的747-100僅需1560萬美元。幾經(jīng)權(quán)衡，美國航空航天局選擇了波音的方案，先后改裝了兩架載機。這一次，波音終于戰(zhàn)勝了洛克希德，出了一口惡氣。

美國一共制造了6架航天飛機，第一架“企業(yè)”號為樣機，主要用于試驗，并未進行實際飛行。1977年6月18日，“企業(yè)”號“騎”上波音747-100進行升空試飛。4年后，第一架載人航天飛機“哥倫比亞”號被波音747運至卡納維拉爾角肯尼迪航天中心。1981年4月12日，上百萬人通過電視直播觀看了“哥倫比亞”號首次發(fā)射。宇航員翰·楊和克里平揭開了世界航天史上新的一頁。

“哥倫比亞”號航天飛機長56米，翼展24米，起飛重量2040噸，起飛總推力2800噸，最大有效載荷29.5噸。軌道器長37.2米，與DC-9客機的大小相仿。軌道器可重復(fù)使用100次。航天飛機集火箭、衛(wèi)星和飛機的技術(shù)特點于一身，能像火箭那樣垂直發(fā)射進入空間軌道，又能像衛(wèi)星那樣在太空軌道飛行，還能像飛機那樣再入大氣層滑翔著陸。

波音747見證了美國航天飛機的輝煌和災(zāi)難。除“企業(yè)”號外，其余5架均進行了宇航飛行任務(wù)。第一架“哥倫比亞”號在完成多次太空來回后，2003年2月1日在返回途中降落時解體墜毀，悲壯收場。第二架“挑戰(zhàn)者”號只完成了9次發(fā)射升空，1986年1月28日第10次發(fā)射升空時爆炸墜毀，7名航天員全部遇難。另外的“發(fā)現(xiàn)”號、“奮進”號和“亞特蘭蒂斯”號則善始善終。

2011年3月9日，“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機繞空間站飛行一圈作告別儀式后順利返回地面，結(jié)束了27年的旅程，成為第一架完美退役的航天飛機。同年6月1日，“奮進”號在完成最后一次飛行后也圓滿謝幕。

2011年7月21日5時57分，“亞特蘭蒂斯”號航天飛機在肯尼迪航天中心著陸，完成其謝幕之旅。美國30年航天飛機時代宣告正式終結(jié)。

2012年4月27日，“企業(yè)”號航天飛機又一次騎“鵝”從哈德遜河、自由女神、紐約愛麗絲島、新澤西等地上空飛過，完成了自己的最后一次空中之旅。此后，“企業(yè)”號進駐紐約“無畏”號航空母艦供人們參觀。

2012年9月21日，“奮進”號航天飛機最后一次騎“鵝”飛抵洛杉磯國際機場，入駐加利福尼亞科學(xué)中心向公眾展出。

“夢幻”托起“暴風(fēng)雪”

1988年11月15日，蘇聯(lián)“暴風(fēng)雪”號航天飛機從拜科努爾航天中心首次發(fā)射升空，47分鐘后進入距地面250千米的圓形軌道。它繞地球飛行兩圈，在太空遨游3小時后，按預(yù)定計劃于9時25分安全返航，準(zhǔn)確降落在離發(fā)射點12千米外的混凝土跑道上，完成了一次無人駕駛試驗飛行。這是世界上第二種可重復(fù)使用的載人航天器。

“暴風(fēng)雪”號航天飛機的外形同美國航天飛機相仿，機翼呈三角形，機長36米，機高16米，翼展24米，機身直徑5.6米，起飛重量105噸，返回后著陸重量為82噸。它有一個長18.3米、直徑4.7米的大貨艙，能把30噸貨物送上近地軌道，將20噸貨物運回地面。其頭部有一容積為70立方米的乘員座艙，可乘10人，設(shè)計飛行壽命100次。

“暴風(fēng)雪”號完全靠地面控制中心遙控，在無人駕駛條件下自動返航并準(zhǔn)確降落在狹長的跑道上，其難度要比美國航天飛機有人駕駛要高?！氨╋L(fēng)雪”號在設(shè)計上頗有亮點：尾部未裝主發(fā)動機而是安裝小型機動飛行發(fā)動機和減速制動傘，主發(fā)動機裝在“能源”號火箭上，這樣大大減輕了航天飛機的入軌重量。著陸時，可用小型發(fā)動機做有動力的機動飛行，安全準(zhǔn)確地降落在跑道上。萬一著陸姿態(tài)不佳，甚至可以將航天飛機復(fù)飛進行二次著陸，從而提高了可靠性，而美國航天飛機靠無動力滑翔著陸只能一次成功。

此外，“暴風(fēng)雪”號能像普通飛機那樣借助副翼、操縱舵和空氣制動器來控制在大氣層內(nèi)的滑行，還備有減速制動傘，在降落滑跑過程中，當(dāng)速度減慢到50千來/小時之際，減速制動傘自動彈出，使航天飛機能夠在較短距離內(nèi)停下來。

“暴風(fēng)雪”號如何轉(zhuǎn)場運輸呢？蘇聯(lián)采用了新研制巨型運輸機方案。

“夢幻”安-225是在1985年春，為滿足“暴風(fēng)雪”號航天飛機和其他火箭設(shè)備運輸需求而研制的。

1988年12月21日，由安東諾夫設(shè)計局第二任總設(shè)計師巴拉布耶夫主持設(shè)計的運輸機安-225隆重面世。

1984年安東諾夫逝世后，巴拉布耶夫接任安東諾夫設(shè)計局總設(shè)計師。他參與和領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計的飛機有安-22、安-72、安-124、安-225等，最后領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計的是裝有四臺槳扇發(fā)動機的新型運輸機安-70。

由于時間短促，安-225是以安-124為基礎(chǔ)的放大版。為了避開在飛行過程中航天飛機后方所產(chǎn)生的紊流，安-124原本的單垂直尾翼設(shè)計被兩個位于水平尾翼末端的對稱式垂直尾翼所取代，由正前方看去是H字形的機尾。

安-225左右機翼下吊掛6臺D-18T發(fā)動機，單臺發(fā)動機推力為23450千克力，其總功率相當(dāng)于一座中型發(fā)電廠的發(fā)電能力。D-18T是蘇聯(lián)自行研制的渦輪風(fēng)扇發(fā)動機，也配裝于安-124飛機上。

安-225飛機總重量高達600噸，它靠什么支撐在地面上呢？其主起落架和前起落架共有28個機輪，平均每個機輪承重21420千克。飛機載重高達250噸。

安-225究竟有多大？它機長84米，比A340-600寬體客機還要長9米。安-225的翼展為88.74米，雖然比美國飛行大亨霍華德？休斯研制的H-4“云杉鵝”要短（H-4“云杉鵝”的翼展達到97.45米），但H-4“云杉鵝”從來沒有真正飛起過，因此安-225無愧空中“巨無霸”的稱號，縱使后來登場的空客A380（翼展79.8米）也要遜色三分。

安-225整個貨艙全長43.51米，最大寬度6.68米，貨艙底板寬度6.40米，最大高度4.39米。以安-225的巨大機艙容積，如果轉(zhuǎn)用為客機，估計可以容納1500到2000名乘客。

安-225原計劃制造兩架。1號機在1988年11月30日出廠，12月21日在基輔進行首次試飛。1989年5月12日，它首次完成背馱“暴風(fēng)雪”號的飛行。1989年6月，安-225背馱“暴風(fēng)雪”號航天飛機亮相巴黎航展。1990年9月，安-225又單獨亮相英國范堡羅航展。

安-225是國際航空聯(lián)合會在2004年11月新制定的世界紀(jì)錄標(biāo)準(zhǔn)中，長程飛行的載重紀(jì)錄保持者，并擁有多項起飛重量300噸以上等級機種的世界紀(jì)錄。巴拉布耶夫曾經(jīng)不無自豪地說：“近幾年內(nèi)，世界任何地方，都不會出現(xiàn)比它更大的飛機！”

可惜的是，“暴風(fēng)雪”號首飛后，蘇聯(lián)停止了對該計劃的撥款支持。蘇聯(lián)解體后，1993年俄羅斯宣布終止航天飛機計劃，正在建造中的安-225飛機2號機在半途被叫停。

蘇聯(lián)原本計劃制造5架航天飛機，其中2架完工，一架為“暴風(fēng)雪”號，另一架為“小鳥”號，另外3架沒有完工。后來，“暴風(fēng)雪”號航天飛機閑置在拜科努爾火箭發(fā)射場的機庫中，2002年5月由于機庫房頂?shù)顾鴼摹?/p>

無可奈何花落去。見證了航天飛機興衰的波音747-100與安-225如今均已步履蹣跚。廉頗老矣，尚能飯否？