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英國航天黑科技的那些事兒

小火箭出品


英國是世界上唯一一個已經成功發射了自己的人造衛星卻又主動放棄發展自己的運載火箭技術的國家。


1971年10月28日,英國用黑箭運載火箭將普羅斯彼羅衛星送入近地點537公里,遠地點1593公里的大橢圓軌道,成為繼蘇聯、美國、法國、日本和中國后第6個用自己研發的運載火箭成功發射了自己研制的衛星的國家。


再來換個角度看看這枚“黑箭”。


特此聲明,圖片沒有橫向拉伸。黑箭的身材就是這個樣子噠。

高:43英尺(13米)

最大直徑:6英尺7英寸(2米)

重:18130公斤 (不能說胖,這是精壯,能把衛星舉到太空可不是隨口說說的。)



在倫敦科學博物館(世界上最早建立的大型自然科學博物館)展出的黑箭運載火箭。英國人用了一個很文藝的展示方式:用靜止的姿態來訴說靈動的瞬間。我們可以看到黑箭的整流罩已經打開。人造衛星已經沖出火箭,贏得了第6名的成績。



就是這款衛星啦。她的名字叫Prospero。啥?很耳熟?那這位少俠看來讀過不少書啊!大英帝國的黑科技里面怎么能少了莎士比亞先生呢!Prospero就是普洛斯彼羅啦(小火箭工科僧,讀書少,要是漢字翻譯有誤還得見諒呢)。


衛星上面的錄放設備在使用了730次之后,于1973年5月24日損壞。但是衛星仍然在天上飛。根據軌道動力學的估算(這種事情找小火箭來做還算比較合適),該衛星至少能在天上飛到2070年。



普洛斯彼羅和米蘭達


啥?只想看普洛斯彼羅的閨女米蘭達?


嗯嗯,就是這個啦。不知道莎翁在寫《暴風雨》的時候會不會想到會有一顆叫做人造地球衛星的東西在Cosplay普洛斯彼羅呢。


這姑娘的一段唱詞比較有感覺:


“O, wonder!

How many goodly creatures are there here!

How beauteous mankind is!

O brave new world,

That has such people in’t!”

Miranda, The Tempest (5.1.202-204)



就是畫中這個姑娘的粑粑的名字成為英國第一顆自行研發并自行發射的人造衛星的名字啦。


為什么一定要強調是“自行發射”呢?因為英國人制造的第一顆人造衛星早在1962年4月份就上天啦,使得英國人成為繼蘇聯和美國之后第3個運行自己的人造衛星的國家。不過這顆衛星是由美國的火箭發射的。衛星的名字么,Ariel!是的,也是莎士比亞的《暴風雨》里的人物(神物)。


穿白裙子高舉豎琴的那個就是Ariel(阿里爾),穿紅斗篷的是普洛斯彼羅。不知道為什么英國早期的航天活動都和這部莎劇有聯系,但是至少是文藝范兒十足啦!



在有的繪畫作品中,Ariel是這個樣子的。


好像有點兒跑題了。咱們接著聊英國的黑科技——黑箭運載火箭。


(別看這張圖大,其實它只有15.3k,所以不用太擔心流量。)



剖開來是這樣子的。里面藏著共三級火箭發動機。看上去短,實際上還可以分成三部分噢!



第一級火箭的發動機噴管。這些可以調節噴流方向的噴管在用強大的噴流把火箭頂起來的同時,還能夠保持火箭的平衡并控制火箭的飛行方向。



注重保護歷史的英國人把第一級火箭發動機的殘骸撿回來,留作紀念。其實整體來看還是保存得不錯的,只是噴口在墜到地面上的時候有些變形。


目前,這級火箭在澳大利亞的威廉溪。


啥?英國第一枚成功發射衛星的火箭殘骸,這么有紀念意義的物件兒為什么在澳大利亞?


因為。。。人家就是在這個地方上天的啦!


澳大利亞Woomera航天基地大概在這個地方:



1997年拍的一張照片



當年黑箭火箭進行發動機測試的照片


另外,既然那個黑箭火箭的第一級摔成那個樣子了,為什么倫敦科學博物館里面的那個火箭看起來跟新的一樣呢?


這就要說到當年的歷史了。黑箭火箭一共造了5枚(分別叫 R0、R1、R2、R3和R4)。從命名的方式來看,妥妥的程序員風格!


黑箭R0在1969年7月29日發射后不久,就因為火箭的制導系統出現問題而墜毀,算是失敗了,當時搭載的X-1衛星也一同墜毀。


黑箭R1在1970年3月4日發射,非常成功,但是上面沒有搭載任何衛星。請注意,中國是在1970年4月24日成功發射了東方紅一號衛星的!!!英國人如果當年在R1上搭載了衛星的話,就會讓英國排在中國前面成第5個成功發射衛星的國家了。唉,不說了,再說黑箭就要哭暈了。


黑箭R2在1970年9月2日發射,第一級工作正常,后來壓力傳感器報告火箭有漏氣的情況。最終火箭的第二級和第三級跟X-2衛星一起墜毀在澳大利亞北部的卡奔塔利亞灣。


正當研究人員總結經驗教訓準備再次嘗試的時候,英國議會的命令到了。議會認為這個東西太費錢了,根本沒有發展下去的必要了。于是決定把經費投到衛星上,而今后借助美國的火箭來發射自己研發的衛星。


不過,這個決定正式頒布的時候,老四黑箭R3已經豎在發射場上了,老五則沒有那么幸運,他被運到倫敦科學博物館,成為了咱們剛才看到的那個展品。


1971年10月8日,黑箭R3抓住了最后一次機會,發射成功,并將衛星送入預定軌道。(此次任務如果失敗,英國將至今都不會在航天發射的先驅國家中留下名字。)




如今,黑箭火箭靜靜地在澳大利亞矗立著,講述過去的榮耀。當年的發射場也因承載了大量航天發射任務而成為人類航天活動的圣地之一。


不過,英國火箭的身材當然不僅僅是黑箭那樣的啦,也有苗條瘦長的。比如黑騎士火箭:







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