[科普中國(guó)]-X-38

X-38 是一種太空站成員返回飛行器（CRV）原型機(jī)，作為宇航員緊急逃逸裝置使用。根據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)想，CRV 將由繞軌道飛行的航天飛機(jī)從貨艙中釋放，然后與太空站進(jìn)行對(duì)接，最后攜載最多 7 名宇航員離開。CRV 上的生命維持系統(tǒng)最長(zhǎng)工作時(shí)間為 7 個(gè)小時(shí)，當(dāng)它進(jìn)入地球大氣層后到達(dá) 12,000 米高度后著陸降落傘會(huì)展開保證安全降落。

X-38 最初打算作為國(guó)際空間站（ISS）的宇航員緊急救生船 80% 縮比大氣層試驗(yàn)原型機(jī)使用，但后來(lái)NASA 認(rèn)為其功能太單一而不得不進(jìn)行大的修改，以使它既能運(yùn)送宇航員上空間站，又能用于宇航員撤離空間站。

X-38是由NASA約翰遜太空中心領(lǐng)導(dǎo)的一系列乘員返回載具項(xiàng)目中的一個(gè)。對(duì)于X系列試驗(yàn)機(jī)來(lái)說(shuō)很不尋常的是，歐洲空間局和德國(guó)航空航天中心也參與了X-38的研制工作。X-38起初被稱為“X-35”。這個(gè)項(xiàng)目的總監(jiān)為John Muratore，飛行測(cè)試工程師為Michael E. Fossum，他后來(lái)成為了NASA的宇航員。

X-38應(yīng)用了美國(guó)空軍在1960年代中期X-24計(jì)劃中研制的升力體布局，這個(gè)是John Muratore的點(diǎn)子。

為了測(cè)試新的乘員返回載具，X-38計(jì)劃使用了無(wú)人的原型機(jī)復(fù)制品。用于飛行測(cè)試的X-38有：

X-38 V-131

X-38 V-132

X-38 V-131R，由X-38 V-131換裝新的蒙皮而成

X-38 V-201，這是由航天飛機(jī)送入太空的軌道飛行器

在X-38計(jì)劃進(jìn)行到一定程度時(shí)，人們還提出要建造X-38 V-133和X-38 V-202，但是它們最終沒有被建造

X-38 V-131和V-132與X-24擁有相似的空氣動(dòng)力外型。當(dāng)用在乘員返回載具上時(shí)，這個(gè)外型需要被增大（因?yàn)樗枰\(yùn)載七個(gè)人），而且它還需要做一些改動(dòng)，特別是尾部需要增厚。

X-38 V-131R的尺寸為乘員返回載具需要的尺寸的0.8倍大，并且外形與最后定型的乘員返回載具完全相同，而后來(lái)的V-133和V-201的尺寸則與定型后的乘員返回載具一模一樣。用作軌道飛行器的X-38 V-201 已有80%被完成，但是它從來(lái)沒有飛過(guò)。

在測(cè)試中，V-131, V-132和V-131R會(huì)在45000英尺（13700米）的高空中與B-52母機(jī)分離，然后開始以接近音速的速度滑翔，最后打開一個(gè)漏斗狀降落傘，速度減到60英里/時(shí)（95千米/時(shí)）。后來(lái)的原型機(jī)會(huì)借助一個(gè)面積為7500平方英尺（700平方米）的降落傘降落，這是有史以來(lái)最大的降落傘。X-38會(huì)自動(dòng)完成這些任務(wù)，如果遇到緊急情況，地面上的工作人員會(huì)通過(guò)遙控來(lái)操縱它著陸。

由于資金不足，X-38計(jì)劃在2002年4月29日被終止了。1

X-38 機(jī)長(zhǎng) 7.31 米，機(jī)高 2.22 米，翼展 3.81 米，其外形借鑒了早期美國(guó)空軍 X-24A 等升力體的設(shè)計(jì)，同樣是標(biāo)志性的鈍頭錐無(wú)主翼形體。X-38 外殼采用了大量的復(fù)合材料如玻璃纖維和碳纖維環(huán)氧樹脂等，并在受力點(diǎn)上使用鋼材料和鋁材料進(jìn)行加固。此外，為了抵御返回大氣層時(shí)的高溫，外殼上還覆蓋有一層特殊的熱防護(hù)層（TPS）。除了使用降落傘實(shí)施降落以外，X-38 機(jī)體底部還安裝有和 X-15 類似的滑撬降落裝置。X-38 使用慣性導(dǎo)航和 GPS 定位系統(tǒng)，并由自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)駕駛，按預(yù)先指定好的著陸路線飛行。X-38 攜帶有一組蓄電池為其航電、導(dǎo)航、飛控等系統(tǒng)提供必要的電力，同時(shí)它還安裝有能夠短時(shí)間使用的姿態(tài)調(diào)整火箭。

在發(fā)動(dòng)機(jī)將X-38推出軌道之后，它會(huì)用一個(gè)可調(diào)節(jié)方向的翼傘滑翔到地面。升力體飛機(jī)極高的速度使降落變得很危險(xiǎn)。而翼傘會(huì)減低速度，從而使降落變得更安全。X-38的起落架用的是滑橇而不是輪胎。滑橇就像雪橇一樣，使飛機(jī)在地面上滑行一段時(shí)間后才停住。

X-38的形狀和尺寸都不與航天飛機(jī)相同。因?yàn)槌藛T返回載具需要能被裝進(jìn)航天飛機(jī)的貨艙里面。但是這并不意味著它會(huì)變得很小。X-38有10660千克重，9.1米長(zhǎng)。提供動(dòng)力并運(yùn)行其他設(shè)施的電池能持續(xù)提供電力長(zhǎng)達(dá)九小時(shí)。它從國(guó)際空間站返回地球只需要二至三小時(shí)。

X-38的降落傘應(yīng)用了美國(guó)空軍的技術(shù)。這個(gè)重量很大的降落傘會(huì)將它的性能發(fā)揮到極限。X-38首先會(huì)從后部放出一個(gè)減速傘。這個(gè)減速傘會(huì)幫助保持飛機(jī)平衡，并且會(huì)減慢它的速度。在這之后，那個(gè)687平方米大的翼傘會(huì)被釋放出來(lái)。它會(huì)分四步被展開，每一步只會(huì)耗費(fèi)45秒。按照一個(gè)好的步驟來(lái)展開翼傘是非常重要的，這會(huì)避免狂風(fēng)將翼傘撕裂。

X-38的降落是全自動(dòng)的。各種儀器會(huì)將數(shù)據(jù)送到機(jī)上的電腦中，而且電腦還會(huì)用空速管和GPS提供的信息來(lái)規(guī)劃一條安全的返回路線。設(shè)計(jì)乘員返回載具的初衷是在緊急情況下將宇航員送回地球，所以它必須在沒有人能控制（例如宇航員生病或受傷）時(shí)自動(dòng)返回地面。如果需要的話，宇航員會(huì)將它切換到手動(dòng)操作模式。

人們?yōu)閄-38設(shè)計(jì)了一個(gè)先進(jìn)的對(duì)接系統(tǒng)，約翰遜太空中心接手了這個(gè)工作，并且在這基礎(chǔ)上展開了為后來(lái)的星座計(jì)劃試驗(yàn)機(jī)量身定制的“低碰撞對(duì)接系統(tǒng)”計(jì)劃。3

乘員：七名宇航員（438立方英尺/12.4立方米艙）

長(zhǎng)度：30英尺0英尺（36英尺，包括Deorbit推進(jìn)系統(tǒng)火箭）（9.144米（包括Deorbit推進(jìn)系統(tǒng)火箭11米））

翼展：14英尺6英寸（與DPS 15.5英尺）（4.42米（4,729米與DPS））

身高：2.22米

空重：23,500磅（10,660公斤）

裝載重量：25,000磅（31,000磅，帶deorbit推進(jìn)模塊）（11,340 kg（14,061 kg，帶deorbit推進(jìn)模塊）4