空间站系列之一---礼炮号系列空间站

目前世界上只有中国、美国、俄罗斯拥有空间站，空间站系列主要介绍：一、礼炮号系列空间站（苏联）；二、天空实验室号空间站（美国）；三、和平号空间站（俄罗斯）；四、国际空间站（美国、俄罗斯等16国）；五、天宫空间站（中国）。

本篇主要介绍礼炮号系列空间站

一、礼炮号系列空间站基本情况

礼炮号空间站是苏联迄今为止历时最长的一项载人航天计划。自1971年4月19日至1982年4月11日，前苏联一共发射了七座礼炮号空间站。其中一至五号为第一代，与 “联盟号”宇宙飞船对接，组成“礼炮-联盟”航天复合体，前五座只有一个对接口，即只能与一艘飞船对接飞行。因站上携带的食品、氧气、燃料等储备有限，在太空寿命都不很长，“礼炮一号”空间站如图1所示。

经过改进的礼炮6号和7号空间站为第二代，增加了一个对接口，除接待联盟号载人飞船外，还可与进步号货运飞船对接，用以补给宇航员生活所需的各种用品，上述三者组成航天复合体，是从事宇宙物理、地球大气现象、医学—生物学、地球资源调查等各种科学研究和工艺试验的航天实验室。

1977年9月29日发射上天的礼炮6号空间站，在太空飞行近5年，共接待18艘联盟号和联盟T号载人飞船。有16批33名宇航到站上工作，累计载人飞行176天。其中1980年宇航员波波夫和柳明创造了在空间站飞行185天的纪录。

1982年4月19日礼炮7空间站进入轨道飞行，接待了联盟T号飞船的11批28名宇航，其中包括第一位进行太空行走的女宇航员萨维茨卡娅。特别是1984年3名宇航员基齐姆，索洛维约夫和阿季科夫在空间站创造了237天的飞行纪录。礼炮7号空间站载入飞行累计达800多天，直到1986年8月才停止载人飞行。

二、礼炮号系列空间站的组成

（1）礼炮1号

1971年4月19日发射，10月11日结束飞行，共飞行了175天。礼炮1号由3个直径不同的柱形舱段组成，空间站重量为18.6吨，长度13.5米，最大直径4米。如图1所示。

“礼炮一号”主要基本分系统包括主控制系统，它既可自动进行，亦可由宇航员手控或地面遥控进行；方位和运动控制系统，用于对接操纵；发动机姿态与机动控制系统，用于轨道机动和交会操纵；无线电指令与电视控制系统；远距离通信系统；无线电遥测系统，用于探测进步号目标飞船；电源系统；生命保障系统以及生物医学装置。这些基本系统与后继的礼炮号大致相同。

“礼炮一号”空间站曾与联盟-10号、11号两艘飞船对接。对接时，总重量增至25吨，长度增至21米（若包括伸出的天线可达23米）。礼炮1号空间站进行两次载人飞行，其结果都不太理想。联盟-10号飞船与空间站成功地进行对接，但航天员没有进入到空间站，不得不返回地面。联盟-11号飞船飞行比较成功，对接后航天员进入了空间站，并工作了三星期。他们对空间站的设计方案进行了验证，对各定向和导航系统进行了试验，还作了医学实验、天文和大气观察，并作了利用水栽法种植植物的尝试。1971年6月29日，三名航天员在返回地面时遇难。直到1980年，在联盟号飞船和航天服作了改进以后，才恢复了一次送3人到空间站的飞行。

“礼炮”1号空间站发射成功，标志着载人航天已经从规模较小、飞行时间较短的载人飞船进入规模较大、运行时间较长的空间应用探索试验阶段。 “礼炮”1号空间站与“联盟”11号飞船对接成功，3名航天员进入空间站工作23天，标志着人类对空间的探索进一步加强。

图1 礼炮1号

（2）礼炮2号

礼炮2号属于军用型，1973年4月3日于哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场发射升空， 并进入预定轨道。在轨道上运行的第13天，2名航天员乘坐的“联盟”号飞船正准备发射时， 空间站突然从前苏联地面跟踪站的屏幕上消失。当空间站又重新出现时， 遥测数据显示， 空间站舱内压力下降，而且已不到正常压力的一半。另外， 跟踪数据还发现， 空间站失去稳定， 开始翻滚， 翻滚的速率大约是每分钟5圈。礼炮2号失败了，根据前苏联官方的分析， 失败的原因是由于“质子”火箭的第3级发生爆炸，爆炸产生的碎片击穿空间站的外壳，引起舱内减压。还有一种分析认为，是由于空间站上的电器发生短路而引发火灾。

图2 礼炮2号

（3）礼炮3号

礼炮3号于1974年6月24日发射, 飞行正常。7月3日, 2名前苏联空军航天员乘坐“ 联盟-14” 号飞船上天, 与空间站成功对接，他们在空间站上逗留15天,按照计划于7月19日安全返回地面。8月26日, 另外2名航天员乘坐“联盟-15” 号上天, 不过这次飞行并不顺利, 他们原计划在站上逗留25天, 但由于自动对接系统失灵, “联盟-15”号未能与礼炮3号空间站对接, 2名航天员于8月28日返回地面。礼炮3号于1975年1月24日离轨,最后坠落在太平洋。

礼炮3号装备有“玛瑙-1”照相侦察系统和23毫米口径的高速航空机关炮。航天员使用侦察系统上直径1米、焦距最长6.4米的望远镜, 不仅能够看清地面上的机场、导弹发射场和海洋中的航空母舰, 而且还能看清航母甲板上飞机的数目和型号。高速航空机关炮是防御性的, 是为了防止遭到美国“ 阿波罗”飞船的攻击。

图3 礼炮3号

（4）礼炮4号

1974年12月26日，苏联发射了一个民用空间站礼炮4号。“联盟-17”号于1975年1月12日与该站对接，两名航天员登上该站并停留了30天。在比礼炮3号更高的轨道上对地球资源和大气层进行了例行观测，在天文物理方面也进行了观察，继续作了植物种植的实验等，还第一次使用了电传打字机来传送信号。1974年4月5日，又进行了一次发射。由于SL-04运载火箭故障，飞行器没有入轨就失败了。

1975年5月24日，发射了被称作“联盟-18”号飞船。两名航天员进入空间站工作了63天。在此期间，正是执行ASTP计划。苏联同时有两组航天员正在轨道上运行，这一事实曾引起美国国会的某些人担心，但NASA坚信前苏联有能力同时对两个飞行器指令、控制和跟踪（在1969年，苏联曾有三个飞行器同时在轨道上运行，它们是“联盟6至8号”）。ASTP计划按期完成了。这次来站的航天员除继续从事前次来站同事们在站上开始的实验外，本次飞行中的一项重要试验是在老化的太阳望远镜面上喷射新的反射涂层。

1975年11月17日，发射了“联盟20号”飞船。它是无人驾驶，并与礼炮4号空间站对接成功。这艘飞船的主要任务是在能源下降条件下检验联盟号飞船各系统，确保它们能否成功地工作。运行了90天，于1976年2月16日离开空间站返回地面。尔后再没有任何飞行器与礼炮4号空间站对接。1977年2月2日，礼炮4号空间站脱离轨道，共在轨道上运行768天（其中有人93天），礼炮4号于1976年2月16日坠入大气层。

图4 礼炮4号

1. 礼炮5号

1976年6月22日，发射了礼炮5号空间站。它是军用空间站，曾有三艘“联盟号”与其对接，其中两艘成功。“联盟-21”号飞船于1976年7月6日发射，并与空间站对接成功，航天员在站上飞行了49天后，于8月24日返回。

1976年10月4日发射了“联盟-23号”飞船，在与礼炮5号交会过程中失败。1977年2月7日发射“联盟号-24”号飞船，与空间站对接成功。航天员在空间站只停留了两星期便返回了。此空间站持续飞行412天，有人工作时间为67天。

通过上述5个试验性空间站的建造与运行，苏联为建造永久性空间站积累了大量的宝贵经验。

苏联第二代空间站包括礼炮6号和7号。这两座空间站要解决的问题除进一步提高安全性和可靠性外，另两项重大的变化是长寿命和扩展应用领域。

如果轨道高度保持在250千米，每年消耗推进剂为4.75吨；如果轨道提高到350千米，则推进剂消耗只有600千克。礼炮6号和7号正是采用这种较高的轨道。另外，为更大限度地提高轨道运行寿命，第二代空间站具有两个对接窗口，一个用于联盟号载人飞船对接，另一个用于不载人货运飞船对接，用于轨道加油和往返运送试验设备、试验物品。

图5 礼炮5号

（6）礼炮6号

礼炮6号空间站于1977年9月29日进入轨道，1982年7月29日坠毁，共飞行了1760天，有人工作时间累计达到了940天。在长达近五年的期间中，共接待过32艘飞船和一个空间舱。

在32艘飞船中，“联盟号”飞船有16艘、“联盟T号”飞船4艘、“进步号”货运飞船12艘、无人驾驶飞船一艘和宇宙1267空间舱一个。共有33名航天员，分16组进入礼炮6号，（其顺序是联盟-26、27、28、29、30、31、32、35、36、T2、37、38、T3、T4、39、40）。另有4人，分成两组试图对接，但没有成功：一组是“联盟-25号”飞船对接失败；另一组“联盟-22号”飞船飞行时发动机出现故障。

在所有登上空间站的航天员中，有五组停留时间较长，最长的“联盟-35号”上的波波夫、柳明和库巴索夫停留了185天。其它多是对空间站进行短期任务的“访问”，大约停留8天左右，带去新的实验，带回做完实验的结果。1980年11月27日发射的“联盟T3”号成了在“联盟11号”之后首次运载三名航天员的飞船。此后，未改进的原“联盟号”飞船再不用于载人飞行了。

1981年4月25日，前苏联成功地发射了一个称为宇宙1267的无人舱体与礼炮6号空间站对接，这是一次模块式空间站的实验。为了未来的和平号空间站的建立提供依据。与礼炮6号空间站对接飞行458天，于1982年7月29日坠毁。

在宇航员进站工作期间，完成了大量科学观测、地球资源观测、人体生物医学研究和技术实验。更具有应用意义的工作则是进行了大量半导体、晶体生长实验和用结晶炉及合金炉进行了金属冶炼实验。宇航员还首次熔化了玻璃，这使苏联科学家十分兴奋。这项工作对于制造高性能的光导纤维有重大意义。

图6 礼炮6号

（7）礼炮7号

礼炮7号空间站于1982年4月19日进入轨道，在轨道共运行了3214天，1991年2月7日莫斯科时间6时47分，礼炮7号/宇宙1688号联合体进入南美上空的稠密大气层，落在阿根廷领土上离智利边境不远的安第斯山脉地区。

在轨道运行中，“联盟T5”至“联盟T14”号曾试图与它对接，除“联盟T8”号对接失败外，有9艘“联盟T”号对接成功，还有12艘“进步”号货运飞船和两个空间站舱体（宇宙1443号和宇宙1688号）与其对接并成功。礼炮7号空间站的载人空间飞行时间最长的一次是237天，由“联盟T10”号三名航天员：基齐姆、索洛维约夫和阿季科夫共同创造的。

礼炮7号空间站飞行期间，航天员们施放了两颗分别重28公斤的业务无线电通讯卫星。前苏联第二名女航天员萨维茨卡娅乘“联盟T7”和“联盟T12”号两次登上空间站，并在1984年进行了空间行走，成为世界上第一个空间行走的女航天员。

礼炮7号空间站在运行中，曾发生一些故障，最重要的是航天员对其进行了必要的部件更换和修复工作，提高了礼炮号空间站的可靠性，延长了飞行周期。宇航员共进行了涉及各个方面的120多项实验，拍摄了1万张地球和天空照片，极大地丰富了空间科学宝库，取得了非凡的成就。

图7 礼炮7号

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